Grade 6 → Matéria e seus estados ↓
Estados da matéria
A matéria é qualquer coisa que ocupa espaço e tem massa. Tudo ao nosso redor é feito de matéria, do ar que respiramos à comida que comemos. A matéria existe em diferentes formas, muitas vezes chamadas "estados". Nesta aula mais longa, exploraremos os diferentes estados da matéria e o que torna cada estado único.
O que é matéria?
A matéria é composta por pequenas partículas chamadas átomos e moléculas. Essas partículas são tão pequenas que não podemos vê-las sem um microscópio poderoso. A matéria pode se combinar e se rearranjar de inúmeras maneiras, formando tudo no universo.
Propriedades gerais da matéria
Aqui estão algumas propriedades básicas que se aplicam a todas as substâncias:
- Volume: O espaço ocupado por um objeto.
- Massa: A quantidade de matéria em um objeto.
- Densidade: Esta é uma medida de quanta massa está contida em um determinado volume.
Três principais estados da matéria
A matéria é geralmente encontrada em três estados: sólido, líquido e gasoso. Cada estado tem propriedades diferentes e pode mudar de um estado para outro em certas condições. Vamos analisar cada estado mais de perto.
Sólidos
A característica dos sólidos é que eles têm forma e volume definidos. Os átomos ou moléculas em um sólido estão adjacentes uns aos outros em um arranjo definido, devido ao qual os sólidos tornam-se rígidos e mantêm sua forma.
Líquidos
Os líquidos têm um volume definido, mas não têm uma forma definida. Isso significa que o líquido tomará a forma do seu recipiente. Os átomos ou moléculas nos líquidos estão menos compactados do que aqueles nos sólidos, permitindo que eles se movam mais livremente mesmo enquanto ainda estão em contato uns com os outros.
Gases
Os gases não têm forma nem volume definidos. Eles se expandem para preencher todo o espaço do seu recipiente. Os átomos ou moléculas em um gás estão muito mais dispersos do que aqueles em sólidos e líquidos, permitindo que se movam livremente e rapidamente.
Alterando estados da matéria
A matéria pode mudar de um estado para outro quando energia, geralmente na forma de calor, é adicionada ou removida. Aqui estão alguns dos processos pelos quais os estados da matéria mudam:
Derretimento
Derretimento é o processo de mudança de um sólido para um líquido. Quando aquecemos um sólido, seus átomos ou moléculas ganham energia e passam uns pelos outros mais livremente, transformando-o em um líquido.
H 2 O (sólido) + calor → H 2 O (líquido)
Solidificar
Congelamento é a mudança de um líquido para um sólido. Ocorre quando removemos calor de um líquido, fazendo com que suas partículas percam energia e se liguem mais firmemente, formando um sólido.
H 2 O (líquido) → H 2 O (sólido) + perda de calor
Evaporação
Evaporação é a conversão de um líquido em um gás, que ocorre na superfície do líquido. Acontece quando as partículas no líquido ganham energia suficiente para se libertarem do líquido e tornarem-se partículas de gás.
H 2 O (líquido) + calor → H 2 O (gás)
Condensação
Condensação é a mudança de um gás para um líquido. Ocorre quando as partículas de gás perdem energia e se aproximam umas das outras para formar um líquido.
H 2 O (gás) → H 2 O (líquido) + perda de calor
Sublimação e deposição
Sublimação é o processo em que uma substância sólida muda diretamente para um gás, sem passar pelo estado líquido. Deposição é o processo oposto em que um gás muda diretamente para um sólido.
CO 2 (sólido) → CO 2 (gás)
(sublimação)H 2 O (gás) → H 2 O (sólido)
(deposição)
Estados incomuns da matéria
Além dos três estados principais, existem também alguns estados menos comuns que a matéria pode assumir em circunstâncias especiais. Estes incluem plasma e condensados de Bose-Einstein.
Plasma
O plasma é frequentemente chamado de quarto estado da matéria. O plasma é gases aquecidos a temperaturas muito altas, fazendo com que os átomos percam seus elétrons. Os plasmas são encontrados em estrelas, incluindo nosso Sol.
Gás + calor intenso → Plasma + elétrons livres
Condensados de Bose-Einstein
Um condensado de Bose-Einstein (BEC) é um estado da matéria que ocorre em temperaturas próximas ao zero absoluto. A temperaturas tão baixas, um grupo de átomos se esfria e se comporta como se fosse uma única partícula.
Compreendendo a matéria e a vida cotidiana
Os estados da matéria fazem parte de nossas experiências cotidianas. Saber como e por que os estados da matéria mudam pode nos ajudar a compreender processos naturais e até mesmo projetar tecnologias que tornam nossas vidas mais fáceis.
Conclusão
A matéria está ao nosso redor e entender seus vários estados melhora nossa compreensão da ciência e do mundo. Sólidos, líquidos, gases e até plasma e condensados de Bose-Einstein têm propriedades e comportamentos únicos. Ao aprender sobre os estados da matéria, somos capazes de compreender melhor a complexa estrutura da ciência que encontramos em nossas vidas diárias.