ÉTAT LIQUIDE: CARACTÉRISTIQUES, EXEMPLES - CHIMIE - 2025

L' état liquide est l'un des principaux états physiques que la matière adopte et qui s'observe abondamment dans l'hydrosphère de la Terre, mais pas en ce qui concerne le Cosmos et ses températures incandescentes ou glaciales. Il se caractérise par sa fluidité et son caractère plus compact que les gaz. Par exemple, les mers, les rivières, les lacs et les océans coulent et sont à l'état liquide.

Le liquide est le «pont» entre les états solide et gazeux pour une substance ou un composé donné; Un pont qui peut être petit ou extrêmement large, qui montre la stabilité du liquide par rapport au gaz ou au solide, et le degré de ses forces de cohésion entre ses atomes ou molécules constitutifs.

Les chutes d'eau et les rivières sont un exemple clair de la capacité de l'eau à s'écouler. Source: florianpics04 de Pixabay.

On entend alors par liquide tout ce matériau, naturel ou artificiel, susceptible de couler librement en faveur ou contre la gravité. Dans les cascades et rivières on peut apprécier l'écoulement des courants d'eau douce, ainsi que dans la mer le déplacement de leurs crêtes mousseuses et leur rupture sur les côtes.

L'eau est le liquide terrestre par excellence, et chimiquement parlant, c'est le plus exceptionnel de tous. Cependant, si les conditions physiques requises sont établies, tout élément ou composé défini peut passer à l'état liquide; par exemple, des sels et des gaz liquides, ou un moule réfractaire rempli d'or fondu.

Caractéristiques de l'état liquide

Ils n'ont pas de forme définie

Contrairement aux solides, les liquides ont besoin d'une surface ou d'un récipient pour acquérir des formes variables.

Ainsi, en raison d'irrégularités du terrain, les rivières «serpentent», ou si un liquide est renversé sur le sol, il se répand à mesure que sa surface mouille. De même, en remplissant à satiété des récipients ou récipients de toute géométrie ou conception, les liquides prennent leurs formes en occupant tout leur volume.

Ils ont une surface dynamique

Les solides adoptent également des surfaces, mais ils sont virtuellement (puisqu'ils peuvent s'éroder ou se corroder) indépendants de leur environnement ou du contenant qui les stocke. Au lieu de cela, la surface des liquides s'ajuste toujours à la largeur du récipient, et sa surface peut osciller si elle est secouée ou touchée.

Les surfaces des liquides sont dynamiques, elles se déplacent constamment même si elles ne sont pas visibles à l'œil nu. Si une pierre est jetée dans un étang dans un calme apparent, l'apparition de vagues concentriques qui voyagent du point où la pierre est tombée, vers les bords de l'étang.

Ils sont incompréhensibles

Bien qu'il y ait des exceptions, la plupart des liquides sont incompréhensibles. Cela signifie qu'une pression énorme est nécessaire pour réduire sensiblement leurs volumes.

Ils sont moléculairement dynamiques

Les atomes ou les molécules ont une liberté de mouvement dans les liquides, de sorte que leurs interactions intermoléculaires ne sont pas assez fortes pour les maintenir fixes dans l'espace. Ce caractère dynamique leur permet d'interagir, de solubiliser ou non les gaz qui entrent en collision avec leurs surfaces.

Ils présentent une tension superficielle

Les particules du liquide interagissent plus entre elles qu'avec les particules du gaz qui planent à sa surface. Par conséquent, les particules qui définissent la surface du liquide subissent une force qui les attire vers le bas, qui s'oppose à une augmentation de leur surface.

C'est pourquoi les liquides, lorsqu'ils sont renversés sur une surface qu'ils ne peuvent pas mouiller, sont disposés en gouttes, dont les formes cherchent à minimiser leur surface et donc leur tension superficielle.

Ils sont macroscopiquement homogènes mais peuvent être moléculairement hétérogènes

Les liquides apparaissent homogènes à l'œil nu, à moins qu'il ne s'agisse d'émulsions, de suspensions ou d'un mélange de liquides non miscibles. Par exemple, si le gallium fond, nous aurons un liquide d'argent partout où nous le regardons. Cependant, les apparences moléculaires peuvent être trompeuses.

Les particules du liquide se déplacent librement, incapables d'établir un modèle structurel à longue portée. Une telle disposition arbitraire et dynamique peut être considérée comme homogène, mais selon la molécule, le liquide pourrait héberger des régions de densité élevée ou faible, qui seraient réparties de manière hétérogène; même lorsque ces régions se déplacent.

Congeler ou vaporiser

Les liquides peuvent généralement subir deux changements de phase: solide (congélation) ou gazeux (vaporisation). Les températures auxquelles ces changements physiques se produisent sont appelées respectivement points de fusion ou d'ébullition.

Au fur et à mesure que les particules gèlent, elles perdent de l'énergie et se fixent dans l'espace, désormais orientées par leurs interactions intermoléculaires. Si une telle structure résultante est périodique et ordonnée, on dit qu'au lieu de geler, elle s'est cristallisée (comme c'est le cas avec la glace).

La congélation est accélérée en fonction de la vitesse à laquelle les noyaux de cristallisation se forment; c'est-à-dire de petits cristaux qui deviendront robustes.

Pendant ce temps, dans la vaporisation, tout ordre est rompu: les particules acquièrent de l'énergie par la chaleur et s'échappent vers la phase gazeuse, où elles voyagent avec une plus grande liberté. Ce changement de phase est accéléré si l'on favorise la croissance de bulles à l'intérieur du liquide, qui surmontent la pression externe et celle exercée par le liquide lui-même.

Exemples de liquides

L'eau

Sur la planète Terre, nous trouvons en grande abondance le liquide le plus étrange et le plus surprenant de tous: l'eau. À tel point qu'il constitue ce que l'on appelle l'hydrosphère. Les océans, les mers, les lacs, les rivières et les cascades sont des exemples de liquides à leur meilleur.

Lave

Un autre liquide bien connu est la lave, brûlant au rouge, qui a la particularité de couler et de descendre à travers les volcans.

Pétrole

De même, on peut citer l'huile, un mélange liquide complexe, noir et huileux composé majoritairement d'hydrocarbures; et le nectar des fleurs, comme les miels des ruches.

Dans la cuisine

Huiles

Des liquides sont présents lors de la cuisson. Parmi eux, nous avons: vinaigre, vins, sauce Worcestershire, huile, blanc d'oeuf, lait, bière, café, entre autres. Et si vous cuisinez dans le noir, la cire de bougie fondue compte également comme un exemple de liquide.

Dans les laboratoires

Tous les solvants utilisés dans les laboratoires sont des exemples de liquides: alcools, ammoniac, paraffines, toluène, essence, tétrachlorure de titane, chloroforme, disulfure de carbone, entre autres.

Des gaz tels que l'hydrogène, l'hélium, l'azote, l'argon, l'oxygène, le chlore, le néon, etc., peuvent être condensés dans leurs liquides respectifs, qui se caractérisent par leur utilisation à des fins cryogéniques.

De même, il y a le mercure et le brome, seuls éléments liquides dans des conditions normales, et des métaux à bas point de fusion comme le gallium, le césium et le rubidium.

Références

1. Whitten, Davis, Peck et Stanley. (2008). Chimie (8e éd.). Apprentissage CENGAGE.
2. Serway et Jewett. (2009). Physique: pour la science et l'ingénierie avec la physique moderne. Volume 2. (septième édition). Apprentissage Cengage.
3. Wikipédia. (2019). Liquide. Récupéré de: en.wikipedia.org
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (20 juillet 2019). Définition liquide en chimie. Récupéré de: thinkco.com
5. Belford Robert. (05 juin 2019). Propriétés des liquides. Chimie LibreTexts. Récupéré de: chem.libretexts.org