ropriedades Gerais da matéria

Matéria É tudo que ocupa lugar no espaço e possui massa. (madeira) Corpo É a porção definida da matéria. (tronco) Objeto É o corpo feito pelo homem com o intuito de se utilizá-lo para algum fim. (banco de madeira)

É possível perceber que a matéria pode existir em três estados físicos diferentes, o sólido, o líquido e o gasoso. É também possível verificar que alguns materiais podem mudar de estado físico, ou seja, deixar de ser sólido e passar para líquido e do líquido passar para o estado gasoso. Um exemplo disso é a água, que pode existir no estado sólido (como gelo), no estado líquido (como água), ou no estado gasoso (como vapor). As transformações físicas da matéria podem ser:

Fusão

Processo de passagem do estado sólido para o estado líquido. O derretimento do gelo é um exemplo de fusão. Para que ocorra a fusão, é necessário que a matéria absorva energia.

O gelo que colocamos em um copo de suco, derrete (sofre fusão) pois absorve parte da energia do líquido. A temperatura do gelo tende a igualar à temperatura do líquido. Ou seja, o líquido esfria.

Solidificação

Processo de passagem do estado líquido para o estado sólido. É o inverso da fusão. Quando é retirado energia de um líquido, ele tende a esfriar. Se a quantidade de energia retirada for grande, o líquido tende a solidificar. O processo de solidificação pode ser rápido ou demorado.

A solidificação é a transformação que ocorre quando fazemos gelo, ou seja, retiramos energia da água líquida, até essa solidificar.

Para a maioria dos líquidos, quando ocorre a solidificação, ocorre também a redução do volume ocupado. A água é uma exceção a essa regra, ou seja, quando água ou sistemas aquosos solidificam, o volume tende a aumentar, a explicação para isso está no grau de organização das novas interações intermoleculares do tipo “Ligação de Hidrogênio” que se formam.

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Vaporização

Processo de passagem do estado líquido para o estado gasoso. A vaporização pode ser rápida, lenta ou induzida. Dessa forma, subdivide-se a vaporização em:

Ebulição

Processo de vaporização induzida, ou seja, quando um líquido é forçado a vaporizar, como por exemplo, por aumento da temperatura. O ato de ferver água em um bule de café ou ferver água para cozer macarrão é um exemplo de ebulição.

Evaporação

Processo de vaporização lenta, ou seja, quando um líquido passa para o estado gasoso de maneira natural, espontânea, sem indução da transformação (elevação de temperatura e/ou redução de pressão). Uma roupa secando no varal ou uma poça de água que é seca pela ação do calor emanado do sol é um exemplo de evaporação.

Calefação

Processo de vaporização (passagem do líquido para o gasoso) de forma instantânea, ou seja, passagem do estado líquido para o estado gasoso de maneira bastante rápida. A calefação pode ser exemplificada quando jogamos gotas de água em uma panela bastante quente. O que observamos é a evaporação instantânea das gotículas de água, formando uma névoa de  vapor de água.

Condensação

Processo de passagem do estado gasoso para o estado líquido. Para ocorrer a condensação é necessária a perda de energia das moléculas do gás, diminuindo a agitação, passando assim para o estado líquido. A condensação ocorre quando se forma gotículas de água na parte de fora de um copo com água gelada. Nesse caso, água no estado gasoso presente na atmosfera ( umidade do ar) se resfria (perde energia) quando encontra uma superfície fria (parte externa do copo com água gelada), formando gotículas. O mesmo fenômeno ocorre (i) quando é formado chuva, em alguns casos, pois o vapor de água (nuvens) pode encontrar uma frente fria e condensar; (i) quando vapor de água, proveniente do cozimento de arroz, por exemplo, encontra a tampa da panela, que está mais fria que o restante da panela ou (ii) quando sopramos ar quente, com a boca, na superfície de um espelho ou vidro e formam-se gotículas de água.

Sublimação

Processo de passagem direta do estado sólido para o gasoso (ou do estado gasoso para o sólido) sem passar pelo estado líquido. Pedaços de naftalina ou cânfora, que são sólidos, passam para o estado gasoso diretamente, sem passar pelo estado líquido. No exemplo, esse processo é lento, mas conseguimos visualizar a ocorrência pela redução do tamanho do pedaço de naftalina ou cânfora, mas nenhuma evidência de estado líquido nas proximidades.

A naftalina é utilizada para espantar baratas e traças de gavetas e armários. Ela possui um odor característico de compostos aromáticos. Já a cânfora possui efeito anestésico e é usada em cremes e pomadas.

Todas as transformações de estados físicos podem ser resumidas em um diagrama, que mostra a passagem de um estado para outro.

As transformações físicas também podem ser representadas graficamente, como é possível perceber no gráfico de fases da água. Nesta representação, o aquecimento da água ocorrem em função do tempo. Na fusão dois estados físicos, sólido e líquido, coexistem, e até que todo gelo se transforme em água líquida (sofra fusão) a temperatura permanece constante (caso a substância esteja pura). Quando o líquido entra em ebulição, passa a existir outros dois estados físicos, o líquido e gasoso, que coexistirão na mesma temperatura até todo líquido ebulir, mesmo que a quantidade de calor fornecida seja cada vez maior. Após todo líquido vaporizar, pode-se aumentar a temperatura, que o estado gasoso permanecerá. É claro que se o aumento de temperatura for muito grande, poderá haver quebra da molécula e formação de íons, mas mesmo assim permanecerá o estado gasoso.

Tanto na temperatura de fusão como na temperatura de ebulição, a temperatura permanece constante, ou seja, existem duas fases presentes e a temperatura é constante, caso a substância seja pura.

Temperatura de fusão: temperatura constante na qual coexistem os estados sólido e líquido em equilíbrio. A temperatura será constante as duas fases coexistirem.

Temperatura de ebulição: temperatura constante na qual coexistem os estados líquido e gasoso em equilíbrio. A temperatura será  constante durante a existência das duas fases.

Nos intervalos entre fusão e ebulição, a temperatura aumenta com o decorrer do tempo e o líquido vai aquecendo até que ele comece a ferver, aí teremos início à ebulição.

A partir deste gráfico também é possível verificar a temperatura de condensação e a temperatura de solidificação que são as mesmas que a temperatura de ebulição e temperatura de fusão, respectivamente.

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