Les états de l'eau ils sont présents dans la croûte terrestre et dans l'atmosphère. L'hydrosphère est constituée de masses exorbitantes d'eau liquide, principalement salée, qui donnent à la Terre sa surface bleuâtre caractéristique; et à ses pôles blancs, deux régions glacées où la glace prolifère sous forme de calottes polaires.
En ce qui concerne ses vapeurs, on voit leur développement final dans la condensation des nuages, alors qu'ils sont déjà suffisamment regroupés pour refléter la lumière du soleil dans leurs couleurs blanchâtres typiques. Les nuages, colloïdes gazeux, libèrent leur teneur en eau provoquant de la pluie ou des précipitations, ou gèlent en minuscules cristaux qui tombent comme de la neige.
Lorsque les vapeurs d'eau se refroidissent à basse altitude, elles enduisent les objets ou les surfaces de givre, qui ressemble à de la neige mais plus brillant et plus cristallin. En revanche, dans la brume ou le brouillard, les particules d'eau sont combinées dans plus d'un état, car elles sont constituées de colloïdes moins denses qui brouillent et blanchissent la vision des spectateurs..
De tous ses états physiques, le plus important est le liquide, car il constitue une grande partie de notre corps et de tous les organismes vivants..
Voyons quels sont les trois états de l'eau:
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En tant que solide, l'eau peut être trouvée sous forme de glace, de neige ou de gel..
La formule chimique de l'eau est HdeuxO, et sa molécule peut s'écrire H-O-H, dont la géométrie est angulaire (type boomerang), capable de former trois liaisons hydrogène à l'état liquide.
Pendant ce temps, lorsque la température baisse et que l'eau se refroidit, ses molécules adoptent quatre de ces ponts, ce qui crée un agencement spatial spécifique et répétitif: un cristal d'eau. Ce cristal est populairement connu sous le nom de glace. La glace est donc l'état solide de l'eau.
On trouve des exemples de glace dans les cubes de boisson, dans les bouteilles d'eau qui gèlent au réfrigérateur, sur les surfaces de piscines ou de fontaines exposées à l'hiver, ou dans les masses de glaciers..
La glace peut apparaître sous forme de blocs incolores, mais elle peut devenir blanchâtre en fonction de ses impuretés ou de la teneur en air occlus. Il peut également afficher des teintes bleuâtres pâles (image du haut), qui représentent la manière la plus naturelle dont la lumière interagit avec vos cristaux..
Ainsi, l'eau n'est pas entièrement incolore ou cristalline: elle a une couleur bleue presque imperceptible. Cette couleur s'intensifie en fonction de la concentration et du compactage des molécules d'eau irradiées par la lumière..
La neige est aussi de la glace, mais dont les cristaux sont plus petits puisqu'ils ont été formés à partir de gouttes d'eau microscopiques, gelées et en suspension dans les nuages. Ces cristaux ou flocons de neige s'agglomèrent, tombent dans le vide et finissent par déposer un solide poussiéreux et blanc sur les surfaces.
Cependant, la morphologie de la neige et de ses types échappe au champ météorologique.
Le gel est également une des manifestations de glace les plus connues et les plus admirées. Contrairement à la neige, ses cristaux proviennent de basses altitudes, à la suite du dépôt de vapeurs d'eau sur les surfaces froides; les premiers cristaux servent de noyaux pour le second, et ainsi de suite jusqu'à ce que des motifs écailleux ou hérissés se forment (image du haut).
L'eau liquide est la plus courante sur Terre, bien que l'on ne puisse pas en dire autant des autres planètes. On la voit sur les rives dans ses vagues effervescentes, et au-delà sur l'horizon bleuâtre aux crêtes ondulantes..
Les volumes exorbitants des océans leur permettent d'afficher des couleurs bleues, de plus en plus foncées en descendant vers de plus grandes profondeurs où la lumière est complètement dispersée et ses rayons n'atteignent rien pour éclairer quoi que ce soit.
L'eau douce est le liquide qui soutient toutes les formes (connues) de vie, puisque ses molécules sont contenues à l'intérieur et à l'extérieur des cellules..
Les états énergétiques des molécules d'eau dans le liquide sont plus aléatoires et hétérogènes que ceux trouvés dans la glace: des liaisons hydrogène sont constamment créées et rompues, en raison du déplacement des molécules d'eau liquide d'un côté à l'autre..
A partir de l'eau liquide, on étudie l'existence de régions de densités faibles et élevées; c'est-à-dire des zones du liquide où les molécules sont plus groupées que dans d'autres. L'eau vitreuse et super visqueuse est même appelée transitions de phase liquide sous haute pression..
De l'eau lorsque ses molécules H s'évaporentdeuxOu ils passent à l'état gazeux ou en phase vapeur: la vapeur d'eau. Ces vapeurs sont incolores, mais si leur concentration est élevée, elles peuvent être vues comme une fumée blanche, caractéristique lors de la cuisson des chaudrons avec de l'eau, dans les sources chaudes ou dans les jets bouillants des geysers..
Une fois que les vapeurs d'eau montent vers le ciel, elles commencent à se refroidir, commençant à former des gouttes microscopiques d'eau qui restent en suspension dans l'air; l'ensemble de tous est connu sous le nom de nuages, suffisamment grand pour refléter toutes les couleurs de la lumière du soleil, et mélangé avec d'autres particules présentes dans l'atmosphère.
Si une glace est chauffée, de l'eau liquide se formera, et ceci à son tour de la vapeur d'eau. Il en est ainsi à la pression atmosphérique; Cependant, cette pression peut être manipulée ainsi que la température pour soumettre l'eau à des conditions hostiles, telles que celles trouvées dans le Cosmos, en particulier à l'intérieur de planètes glacées telles qu'Uranus et Neptune..
L'eau sous pressions (de l'ordre de centaines de GPa) et à des températures écrasantes (des milliers de degrés Celsius), acquiert des états physiques dont les caractéristiques ne coïncident plus avec la glace conventionnelle et ses polymorphes, ainsi qu'avec le liquide et ses vapeurs..
Par exemple, l'un de ces états est la glace XVIII, qui, plus que la glace, est un solide superionique aux caractéristiques métalliques; il transporte des protons à l'intérieur au lieu d'électrons. On pense que s'il pouvait être obtenu en quantité appréciable, il ressemblerait à des cristaux noirs chauds: glace noire.
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