Estados físicos da matéria

em 9/29/2020


Você sabe o que são os estados físicos da matéria?
Por que a matéria assume vários formatos?




Aula - Estados físicos da matéria



Posso afirmar que se alguém perguntar para você quantos estados físicos a matéria possui, você responderá com toda a certeza do mundo:

-Ué, estado sólido, líquido e gasoso!!


Acertei? Rs. Neste post, venho conversar contigo sobre os estados físicos da matéria de uma forma diferente: eu quero te explicar por que existem esses três estados físicos.


O que ocorre com a estrutura da matéria para que ela assuma o estado sólido ou o estado líquido ou o estado gasoso?


Ficou curioso (a)? Então, saiba que você tem duas opções para consumir o conteúdo: ler o texto deste post ou assistir a vídeo-aula abaixo.

Caso prefira acessar a aula em vídeo, assista ao vídeo:



Agora, se preferir ler a explicação, bora continuar lendo este post!




Os estados físicos da matéria consistem, basicamente, no formato que a matéria pode assumir levando em conta os arranjos e movimentos de seus átomos e moléculas.


Estados físicos da matéria


Sabemos que a matéria está em constante movimento. São os movimentos dos átomos e das moléculas que constituem um estado físico. Assim, quando as moléculas e átomos de uma substância se movimentam muito, temos uma substância mais fluida. Do contrário, não terão muito movimento e a matéria será mais estática.

Na química e na física, principalmente, é comum chamarmos essa movimentação das moléculas e dos átomos de grau de agitação.



O grau de agitação mede a velocidade no qual os átomos ou moléculas se movimentam.



Para que ocorra essa movimentação a matéria precisa de energia. O tipo de energia relacionado com esse grau de agitação é chamado de energia cinética.


A energia cinética mede o grau de agitação das partículas, isto é, a velocidade na qual as moléculas e os átomos se movimentam.


Assim, se as moléculas de uma substância se movimentam muito, dizemos que a substância possui um alto grau de agitação ou grande energia cinética. Entretanto, se as moléculas se movimentam muito pouco, afirmamos que elas têm baixo grau de agitação ou baixa energia cinética.


Está me acompanhando? Ótimo! (Qualquer coisa, mande sua dúvida nos comentários!)



Agora que você já sabe que a matéria se agita constantemente e que a energia cinética está intimamente relacionada ao seu movimento, partiremos para o entendimento da relação da energia e da movimentação da matéria com os estados físicos!



Cada matéria ou cada tipo de material possui uma estrutura. Isto é, seus átomos/partículas/moléculas têm organização.


No estado sólido, essa estrutura possui formato e volume fixos. Seus átomos/moléculas estão bem unidos e organizados.

Isso ocorre porque os átomos ou moléculas no estado sólido possuem baixo grau de agitação, ou seja, baixa energia cinética. Dessa forma, sem muita movimentação, é como se seus átomos ou moléculas permanecessem parados sustentando uma estrutura, um formato. 


Estado físicos sólido e suas características: volume fixo, formato fixo, baixo grau de agitação, baixa energia cinética

Observe a figura. Nela, você conseguirá compreender melhor o que estou dizendo! Na imagem, o sólido está no formato cúbico semelhante a um cubo de gelo.

Podemos perceber que no estado físico sólido as partículas estão bem unidas formando um bloco. É isso que constitui o estado sólido! A matéria se movimenta pouco e possui um formato fixo.

Contudo, preste atenção: na natureza não há ausência de movimentação da matéria. Por mais pequena que seja a movimentação, a matéria sempre possuirá um grau de agitação: a energia cinética. 

Por exemplo, mesmo quando a água está congelada suas moléculas estão se movimentando. Não conseguimos observar a olho nu, porém, a movimentação está ali, mesmo sendo pequena.


Essa baixa movimentação das moléculas sustentará o formato e volume fixos de um sólido.



No estado líquido a matéria possui mais mobilidade. Isso ocorre porque suas moléculas contém um maior grau de agitação. Portanto, ficam mais afastadas podendo se movimentar mais livremente.

Você pode observar isso facilmente em um copo com água. A velocidade de movimento é maior! 
Ao encher um copo de água temos que tomar muito cuidado para não derramar o líquido, né? Com isso, a matéria no estado líquido assume o formato do recipiente.


Estado físico líquido e suas características: volume fixo, formato variável, grau de agitação intermediário, energia cinética intermediária.


Podemos, portanto, fazer algumas observações quanto ao estado líquido: possui volume fixo e formato variável.  

Exemplificando, se colocarmos a água contida em um copo cilíndrico em um copo quadrangular veremos que ela assumirá, facilmente, o formato do novo recipiente. Eu sei que você sempre vivencia este fenômeno, porém, nunca parou para pensar nisso, não é mesmo?

Outra informação importante é sobre a energia cinética. A energia cinética de um líquido é maior do que a de um sólido porém, menor que a energia cinética de um gás. 


Quanto ao estado físico gasoso, acredito que agora você consiga deduzir quais são as suas características.


A matéria no estado gasoso possui a maior energia cinética. Suas moléculas possuem tanta energia que estão quase que totalmente livres, afastadas umas das outras. Isso permite com que o gás tenha volume e formato variáveis.


Estado físico gasoso e suas características: volume variável, formato variável, alto grau de agitação, alta energia cinética


Por exemplo, um gás contido dentro de uma garrafa, ao ser liberado dentro de uma sala, assumirá todo o volume e formato do cômodo. Na garrafa, o mesmo gás assumia todo o volume e formato dela.


Agora você entendeu o que ocorre na estrutura da matéria para que ela assuma três estados físicos diferentes. Incrível né?

Veja no gif abaixo como a matéria se movimenta em cada estado físico.

Fonte: Toda Matéria. Movimentação das partículas em casa estado físico



Na próxima aula estudaremos como a matéria muda de estado físico. Cada tipo de mudança tem um nome! Fique atento (a)!



Referências

ATKINS, P.; JONES, L.; Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5º edição. Porto Alegre: Bookman, 2012.

FElTRE, R.; Química. Manual do professor. 1º edição. São Paulo: Editora Ática, 2013.

Reis, M.; Química Geral. 6º edição. São Paulo: Moderna, 2004.



Agora teste seu conhecimento respondendo as listas de exercícios a seguir:


Acesse:

Lista de exercícios sobre os estados físicos da matéria



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