Combien y a-t-il d’états de la matière ?

De la glace solide dans votre boisson à l’oxygène gazeux que vous respirez, la matière nous entoure sous diverses formes. En effet, la matière fait partie intégrante de notre vie, mais savons-nous réellement de quoi il s’agit ? Voici une brève explication des différents états de la matière.

Qu’est-ce qu’un état de la matière ?

La matière est tout autour de nous et se présente sous de nombreuses formes différentes. En physique, un état de la matière est l’une des formes distinctes sous lesquelles la matière peut exister en fonction de ses propriétés physiques et de sa structure moléculaire. Autrement dit, l’état de la matière peut également être décrit comme une façon de décrire le comportement des atomes et des molécules dans une substance. Il est généralement considéré qu’il existe quatre états fondamentaux de la matière : le solide, le liquide, le gaz et le plasma.

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Cependant, de nombreux états intermédiaires de la matière existent, et certains d’entre eux n’existent que dans des conditions extrêmes. C’est notamment le cas du condensat de Bose-Einstein (en froid extrême), la matière dégénérée (en densité extrême) et le plasma quark-gluon (à très haute énergie). Pour en revenir aux quatre états fondamentaux de la matière, ils sont considérés comme tels car ils se produisent naturellement et couramment dans la nature. Les autres états sont rares dans la nature ou sont générés temporairement en laboratoire.

Pour comprendre les états de la matière, il faut savoir que toute matière est composée de molécules, elles-mêmes composées d’atomes, qui sont à leur tour composés de protons, de neutrons et d’électrons. Une substance peut basculer dans n’importe lequel des quatre états fondamentaux de la matière en fonction de la variation de la quantité d’énergie dont les molécules disposent et des conditions externes, comme la température et la pression, auxquelles elle est exposée.

Les quatre états fondamentaux de la matière

En ce qui concerne les propriétés des quatre états fondamentaux de la matière, les solides ont une forme et un volume fixes, et leurs molécules sont étroitement liées et ont une faible énergie. Les liquides, quant à eux, ont un volume fixe et leurs molécules sont disposées de manière lâche. Les liquides ont plus d’énergie que les solides. En ce qui concerne les gaz, ils n’ont pas de forme ou de volume fixes et peuvent se dilater pour remplir n’importe quel récipient dans lequel ils se trouvent. Leurs molécules sont largement séparées.

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L’ajout d’énergie peut faire passer une substance d’un état solide à un état liquide et à un état gazeux ; tandis que la suppression d’énergie peut faire passer la substance d’un gaz à un état liquide et à état un solide. Enfin, le plasma – qui est parfois exclu des états fondamentaux de la matière – est en fait un gaz hautement ionisé dans lequel certains ou tous les atomes ont été dépouillés de leurs électrons. Cela engendre plein d’ions chargés positivement et d’électrons chargés négativement. Comme exemples de plasma, nous pouvons citer la foudre et les flammes.