La matière peut exister sous quatre états : solide, liquide, gaz et plasma, selon les conditions de température et de pression dans lesquelles elle se trouve.

ÉTAT SOLIDE

À l'état solide, les particules qui constituent la matière interagissent fortement entre elles. Cet état se caractérise par une absence de liberté de ces particules, du fait de l'existence de liaisons chimiques qui les relient, telles que des liaisons covalentes, ioniques, métalliques ou hydrogène. Ces particules possèdent de l'énergie cinétique qui leur permet de vibrer autour d'une position centrale, mais cette énergie est insuffisante pour leur autoriser tout déplacement. C'est la raison pour laquelle un corps solide possède une forme et un volume qui lui est propre. Ce volume dépend de la température.

ÉTAT LIQUIDE

À l'état solide, les particules sont faiblement liées entre elles. Elles continuent d'interagir mais peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres en restant très proches. Leur énergie cinétique est supérieure à celle qu'elles possèdent à l'état solide, ce qui leur autorise une certaine liberté, rendant le liquide déformable mais quasiment incompressible. Ainsi, un liquide possède un volume propre mais pas de forme propre, car il épouse la forme de son contenant. Sa surface libre est plane et horizontale, sous l'effet de la pesanteur, hormis les bords qui prennent la forme d'un ménisque sous l'effet de sa tension superficielle.

ÉTAT GAZEUX

À l'état de gaz, les particules n'interagissent presque plus entre elles. Elles sont très faiblement liées et sont éloignées les unes des autres. Leur énergie cinétique est supérieure à celle qu'elles possèdent à l'état liquide. Ainsi, les particules se déplacent selon des mouvements désordonnés, ce qui leur permet d'occuper tout l'espace qui leur est offert. C'est la raison pour laquelle un gaz peut être comprimé ou expansé et cela explique aussi qu'un gaz ne possède pas de forme ni de volume propres.

Lorsque, dans l'état gazeux, la température est suffisante pour arracher aux atomes leurs électrons, la matière se trouve sous forme de plasma. C'est un état caractérisé par une température très élevée (plusieurs milliers de kelvins) dans lequel la matière, constituée de noyaux atomiques, baigne dans un brouillard d'électrons.

CHANGEMENTS D'ÉTAT

Lorsque la matière passe d'un état à un autre, il y a changement d'état. Ce changement se produit sous l'effet de la température et de la pression et porte un nom :

  • passage de l'état solide à l'état liquide : fusion
  • passage de l'état liquide à l'état solide : solidification
  • passage de l'état solide à l'état gazeux : sublimation
  • passage de l'état gazeux à l'état solide : condensation solide
  • passage de l'état liquide à l'état gazeux : vaporisation
  • passage de l'état gazeux à l'état liquide : condensation liquide