Grade 7 → Matéria e suas propriedades ↓
Mudanças nos estados da matéria
A matéria está ao nosso redor. Tudo o que você vê, toca e interage é feito de matéria. A matéria pode existir em diferentes formas, como sólido, líquido, gás e plasma. Compreender como a matéria muda de um estado para outro é fundamental na química. Isso inclui processos como fusão, solidificação, evaporação, condensação, sublimação e deposição. Nesta explicação, mergulharemos mais fundo em cada um desses processos e como eles afetam os estados da matéria.
Quais são os estados da matéria?
Os estados da matéria são as diferentes formas em que a matéria existe. Os estados mais comuns que encontramos todos os dias são sólido, líquido e gás. Há também um estado menos comum chamado plasma. Vamos dar uma olhada mais de perto nesses estados:
- Sólido: As partículas em um sólido estão fortemente ligadas entre si. Elas têm forma e volume definidos. Por exemplo, o gelo é a forma sólida da água.
- Líquidos: As partículas em um líquido ainda estão próximas, mas podem se mover livremente. Os líquidos têm um volume fixo, mas tomam a forma do recipiente. Um exemplo disso seria a água líquida.
- Gás: As partículas em um gás estão dispersas e se movem livremente a altas velocidades. Os gases não têm forma ou volume definidos. Eles tomam a forma e o volume de seu recipiente. O vapor de água é um exemplo de gás.
- Plasma: Um estado menos comum da matéria composto por partículas carregadas. O plasma pode ser encontrado em estrelas, incluindo o Sol. Não é comumente encontrado em condições normais na Terra.
Compreendendo mudanças nos estados da matéria
Mudanças nos estados da matéria, também chamadas de mudanças de fase, ocorrem quando a energia em um sistema muda. Isso acontece pela adição ou remoção de calor. Cada mudança de estado envolve uma quantidade diferente de energia e ocorre a uma temperatura específica para cada substância.
Fusão
A fusão é o processo de mudança de um sólido para um líquido. Isso acontece quando o sólido recebe energia suficiente, geralmente na forma de calor, para quebrar as ligações que mantêm as partículas em uma posição fixa. A temperatura em que isso acontece é chamada de ponto de fusão.
Exemplo: Considere um pedaço de gelo. Quando o gelo é exposto ao calor, ele começa a absorver energia. Quando energia suficiente é absorvida, o gelo derrete e se transforma em água.
H 2 O(sólido) + calor → H 2 O(líquido)
Solidificação
O congelamento é o oposto da fusão. É o processo de mudança de um líquido para um sólido quando a energia é removida de um líquido. A temperatura em que isso ocorre é chamada de ponto de congelamento.
Exemplo: Quando a água líquida é colocada no congelador, ela perde energia e se transforma em gelo.
H 2 O(líquido) - calor → H 2 O(sólido)
Evaporação
A vaporização é o processo de mudança de um líquido para um gás. Isso pode acontecer de duas maneiras: ebulição e evaporação.
- Ebulição: Isso ocorre quando um líquido atinge seu ponto de ebulição e rapidamente se transforma em gás.
- Evaporação: Isso ocorre na superfície do líquido e pode até acontecer em temperaturas abaixo do ponto de ebulição.
Exemplo: Quando a água é aquecida no fogão, eventualmente começa a ferver e se transforma em vapor.
H 2 O(líquido) + calor → H 2 O(gás)
Condensação
A condensação é o processo de mudança de um gás para um líquido. Ocorre quando as partículas do gás perdem energia e se combinam para formar um líquido. A condensação é o inverso da evaporação.
Exemplo: Durante o resfriamento da noite, o vapor de água no ar forma orvalho na grama.
H 2 O(gás) - calor → H 2 O(líquido)
Sublimação
A sublimação é a mudança do estado sólido para o gás diretamente, sem passar pelo estado líquido. Ocorre quando as partículas de um sólido ganham energia suficiente para serem liberadas do estado sólido.
Exemplo: O gelo seco, que é dióxido de carbono sólido, sublima à temperatura ambiente formando gás dióxido de carbono.
CO 2 (sólido) + calor → CO 2 (gás)
Deposição
A deposição é o inverso da sublimação. É o processo de mudança diretamente de um gás para um sólido. Ocorre quando as partículas do gás perdem uma quantidade significativa de energia e se fixam no estado sólido.
Exemplo: O gelo se forma em superfícies frias por deposição. O vapor de água presente no ar se transforma diretamente em gelo sem primeiro se tornar um líquido.
H 2 O(gás) - calor → H 2 O(sólido)
Energia e mudanças de fase
É importante compreender a energia envolvida na mudança dos estados da matéria. Cada mudança de fase requer ou libera energia, conhecida como calor latente. As mudanças de fase envolvem dois tipos de calor latente:
- Calor latente de fusão: A energia necessária para mudar um sólido em líquido em seu ponto de fusão, ou a energia liberada quando um líquido se torna sólido em seu ponto de congelamento.
- Calor latente de vaporização: A energia necessária para mudar um líquido em gás em seu ponto de ebulição, ou a energia liberada quando um gás se transforma em líquido durante a condensação.
Aplicações na vida real
Compreender as mudanças de fase é importante para uma variedade de aplicações na vida real. Vamos dar uma olhada em dois exemplos:
Refrigeração
Os refrigeradores utilizam o conceito de mudança de fase para manter os alimentos frios. O refrigerante, que é a substância usada para resfriar, muda repetidamente de líquido para gás e de volta para líquido dentro da geladeira. Durante esse processo, ele absorve calor do interior da geladeira, mantendo-a fria.
Padrões climáticos
Os padrões climáticos são fortemente influenciados pelas mudanças de fase da água. Por exemplo, a formação de nuvens, chuva e neve envolve a condensação do vapor de água em gotas líquidas ou cristais de gelo.
Conclusão
Mudanças nos estados da matéria são processos fundamentais na química e na vida cotidiana. Essas mudanças envolvem a adição ou remoção de energia, levando a fenômenos que observamos regularmente. Ao compreender como a matéria transita entre os estados sólido, líquido e gasoso, adquirimos uma visão sobre o comportamento das substâncias ao nosso redor, desde o gelo derretendo até a ebulição da água. Isso também nos ajuda a desbloquear inovações tecnológicas e a entender melhor os fenômenos naturais.