Os estados Físicos da Matéria

De um modo geral, as partículas que compõem uma substância podem se organizar de diferentes formas. Essas diferentes formas estão relacionadas ao seu estado físico.

As partículas podem estar mais unidas ou mais afastadas, de acordo com as condições de temperatura e de pressão a que a matéria esteja sendo submetida.

Alterando essas condições, podemos efetuar mudanças no estado físico da matéria.

Basicamente, os estados físicos da matéria são três: sólido, líquido e gasoso.

 
O estado sólido

Nos corpos sólidos, as partículas que os constituem ficam muito próximas umas das outras.

No estado sólido a matéria:

Tem forma própria. Uma aliança de ouro terá sempre a mesma forma, onde quer que seja colocada (dentro de um cofre, sobre a mesa, no bolso da calça, etc.);

Tem volume definido. Medindo as dimensões da aliança de ouro, você poderá determinar o seu volume.

Na maioria dos casos, corpos sólidos se transformam em líquidos ou gasosos quando aquecidos a temperatura elevada ou quando a pressão a que estão submetidos é reduzida.

 
O estado líquido

No estado líquido, em geral, a matéria apresenta suas partículas mais afastadas umas das outras do que no estado sólido. Isso permite que elas se movimentem, tornando a matéria fluida.

No estado líquido, a matéria é geralmente constituída por moléculas e:

Não tem forma própria. Experimente despejar a água de uma garrafa em outro recipiente qualquer: ela tomará nova forma. Como todos os líquidos, a água adquire a forma do recipiente que a contém;

Tem volume constante. Encha de água uma garrafa de 1 L de capacidade. A seguir, despeje a água em outro recipiente. Ela muda de forma, mas seu volume permanece o mesmo (1 L).

 
O estado gasoso

Em condições ambientais, a matéria no estado gasoso é constituída por átomos ou moléculas, que estão bem afastados uns dos outros, permitindo a sua grande movimentação.

No estado gasoso, a matéria:

Não tem forma nem volume definidos. O gás contido num recipiente pode ser comprimido ou expandido; conseqüentemente, seu volume pode diminuir e aumentar.

 
As mudanças de estado físico

Já sabemos que dois fatores influem na mudança de estado físico da matéria: a temperatura e a pressão.

O aumento da temperatura faz com que as moléculas ou partículas da matéria se movimentem com maior velocidade. Já o aumento da pressão faz com que as moléculas fiquem mais próximas. Um atua contrariamente ao outro.

Se quisermos manter a matéria no mesmo estado físico, devemos compensar qualquer mudança nas condições de pressão com outra mudança de temperatura, e vice-versa. Vamos ver como tudo isso acontece.

Mundança de estado

Fusão

Fusão é a passagem de uma substância do estado sólido para o estado líquido.

Os sólidos puros sofrem fusão sempre a uma temperatura e pressão determinadas. A essa temperatura chamamos ponto de fusão. Até o fim de todo o processo de fusão, essa temperatura permanece inalterada.

Veja, na tabela abaixo, qual é o ponto de fusão de algumas substâncias, à pressão normal (1 atm). Pressão normal é, aproximadamente, a pressão atmosférica ao nível do mar (a pressão atmosférica varia com as condições climáticas). Sua medida é de 1 atmosfera (1 atm). Aumentando a altitude, a pressão atmosférica diminui.

Substância      Ponto de fusão (ºC)
Gelo                       0   
Chumbo                 327

Prata                     960   
Ouro                     1063
Ferro                    1563
Platina                  1765   
Cobre                   1803

Embora o ponto de fusão seja pouco sensível ao efeito da pressão, podemos alterar o ponto de fusão de uma substância alterando a pressão exercida sobre ela. De um modo geral, quanto maior a pressão que exercemos sobre um sólido, mais alto se tornará seu ponto de fusão. Algumas poucas substâncias têm seu ponto de fusão abaixado com o aumento de pressão, como o gelo.

Solidificação

Solidificação é a transformação de uma substância do estado líquido para o estado sólido. É o processo inverso da fusão.

O ponto de solidificação é o mesmo que o de fusão. Como na fusão, a temperatura permanece constante durante todo processo.

Vaporização

Vaporização é a transformação de uma substância do estado líquido para o estado gasoso.

Existem dois tipos de vaporização: ebulição e evaporação.

A ebulição ocorre quando fornecemos calor a um líquido ou reduzimos a pressão que atua sobre ele. Colocando-se uma panela com água começara a ferver, isto é, entrará em ebulição, e bolhas de vapor se formarão em toda a parte líquida.

Durante todo processo de ebulição, ou seja, ate que todo líquido se vaporize, a uma pressão constante, a temperatura permanece constante. A essa temperatura denominamos ponto de ebulição, que é particular a cada líquido puro.

Ao contrário do ponto de fusão, o ponto de ebulição é bastante sensível à variação da pressão externa. O aumento da pressão externa faz com que o ponto de ebulição de um líquido puro aumente, ocorrendo o inverso quando a pressão externa é diminuída.

A evaporação é a mudança lenta de uma substância líquida em vapor. Pode ocorrer espontaneamente, dependendo das condições ambientes. Podemos constatar a evaporação na secagem de roupas no varal, de poças de água, da água das chuvas, dos rios, etc.

Fatores que favorecem a evaporação:

  • Aumento da temperatura;
  • Diminuição de pressão atmosférica;
  • Maior superfície de contato com o ambiente;
  • Ventilação (quando o vento não traz umidade).

Condensação

Condensação é a mudança de uma substância do estado gasoso para o estado líquido.

Você já teve oportunidade de observar que a tampa da panela em que cozinhamos alimentos fica cheia de gotinhas de água? Você sabe por que isso ocorre? Durante a ebulição, a água se transforma em vapor que, ao tocar a superfície fria da tampa volta novamente ao estado líquido. É o fenômeno da condensação, também chamado de liquefação.

Numa determinada pressão, cada substância se condensa a uma determinada temperatura. É o seu ponto de condensação, que é igual ao ponto de ebulição.

Sublimação

Sublimação é a passagem direta de uma substância do estado sólido para o estado de vapor, e vice-versa.

Você já deve ter observado que as bolinhas de naftalina colocadas em gavetas diminuem de tamanho com o tempo. Por que isso acontece?

Existem substâncias sólidas, como a naftalina, a cânfora, o benjoim e o iodo, que nas condições habituais de pressão e temperatura em que vivemos transformam espontaneamente em vapor, sem passar pelo estado líquido.

Quando o vapor dessas substâncias se resfria pode ocorrer o fenômeno inverso: voltam ao estado sólido. Ambos os fenômenos chamam-se sublimação.

Autoria: Messias Rocha de Lira


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