1. Surmonter les forces intermoléculaires :
- Solide à liquide (fusion) : Dans un solide, les molécules sont étroitement emballées et maintenues ensemble par de fortes forces intermoléculaires, telles que des liaisons covalentes, des liaisons hydrogène ou des liaisons ioniques. Pour transformer un solide en liquide, il faut fournir de l’énergie pour vaincre ces forces et permettre aux molécules de se déplacer plus librement. Cette énergie est connue sous le nom de chaleur de fusion.
- Liquide à Gaz (Vaporisation) : Dans un liquide, les molécules ont plus d’énergie cinétique et sont moins serrées que dans un solide. Cependant, il existe encore des forces intermoléculaires, telles que les forces de Van der Waals, qui maintiennent les molécules ensemble. Pour convertir un liquide en gaz, une énergie supplémentaire est nécessaire pour vaincre ces forces et permettre aux molécules de se déplacer de manière indépendante. Cette énergie est appelée chaleur de vaporisation.
2. Réarrangement moléculaire :
- Solide à liquide : Lors de la fusion, la structure rigide du solide se décompose et les molécules gagnent suffisamment d'énergie pour se croiser. Les molécules deviennent moins ordonnées et la substance passe d’une forme et d’un volume fixes à un état liquide, qui reprend la forme de son contenant.
- Liquide vers Gaz : Lors de la vaporisation, les molécules gagnent encore plus d’énergie et surmontent les forces intermoléculaires restantes. Ils se déplacent rapidement, se libèrent les uns des autres et se dispersent, occupant un volume beaucoup plus important sous forme de gaz.
La quantité d'énergie requise pour un changement de phase dépend de la force des forces intermoléculaires et de la substance spécifique subissant la transformation. Les substances dotées de forces intermoléculaires plus fortes nécessitent plus d’énergie pour changer de phase.
En résumé, le changement de phase nécessite de l’énergie car il implique la rupture des forces intermoléculaires et la réorganisation des molécules dans un état différent de la matière. Cette énergie est fournie sous forme de chaleur, soit pour fondre un solide en liquide (chaleur de fusion), soit pour vaporiser un liquide en gaz (chaleur de vaporisation).
