Química Geral

Estados Físicos da Matéria

No planeta Terra, a matéria apresenta-se em três estados físicos de agregação, em geral, visíveis a olho nu: sólido, líquido e gasoso.

Macroscopicamente, as substâncias diferem em relação a seu aspecto, sua forma de apresentação e seu volume, dependendo da pressão e da temperatura do sistema.

O estado físico de uma substância corresponde às fases de agregação ou coesão de suas moléculas a determinada temperatura e pressão. As moléculas ficam mais unidas quanto maior é a coesão entre elas. Nesse caso, tendem ao estado sólido. Quanto menor a coesão, menor a interação entre as moléculas. Nesse caso, elas tendem ao estado líquido ou gasoso.

Estado sólido

Quando uma substância apresenta suas partículas constituintes dispostas em um arranjo interno regularmente ordenado, ela encontra-se no estado sólido.

As partículas que constituem a matéria nesse estado físico têm pouca mobilidade; isso porque as moléculas estão presas entre si, apenas vibrando superficialmente em suas posições fixas, razão pela qual o estado sólido tem forma e volume definidos. Em outras palavras, o tamanho e a forma de um sólido não são influenciados pelo tamanho e sim pela forma do recipiente no qual ele está contido.

Os sólidos são rígidos, densos, quebradiços, maleáveis, flexíveis e apresentam alta resistência a deformações.

Estado líquido

O estado líquido dos materiais é aquele em que as partículas apresentam maior nível de desorganização se comparadas àquelas no estado sólido.

As partículas que constituem a matéria nesse estado físico têm maior mobilidade que as que estão no estado sólido, ou seja, “rolam” umas sobre as outras com certa liberdade. Por essa razão, líquidos vertem-se facilmente e não têm forma definida (adaptam-se à forma do recipiente que os contém). As forças atrativas são suficientemente fortes para que uma molécula individual não escape do seio da solução, mantendo o volume constante.

Estado gasoso

Dos três estados da matéria, o gasoso é o que exibe as propriedades mais simples. Esse estado físico caracteriza-se por apresentar a estrutura interna completamente desorganizada. As forças de atração são mais fracas que a energia cinética da molécula individual.

As partículas que constituem a matéria nesse estado físico movimentam-se caoticamente, ou seja, aleatoriamente em todas as direções, com alta velocidade e grande liberdade. Por essa razão, o gás contido num recipiente pode ser comprimido ou expandido; consequentemente, seu volume pode diminuir e aumentar. O gás apresenta volume e forma variáveis.

O quarto estado: plasma

Já são conhecidos três estados físicos da matéria: sólido, líquido e gasoso. No entanto, ainda existe outro estado, o plasmático. Se considerarmos todo o Universo, o estado plasmático é o mais encontrado, apesar de não o ser no planeta Terra. O próprio Sol é constituído por plasma, que, assim como os outros estados físicos, ocorre pelo aumento de pressão e temperatura. Se adicionarmos alta pressão e alta temperatura a um gás, atingiremos o plasma

Mudanças de estado físico

As mudanças de um estado físico para outro podem ocorrer de acordo com variações de pressão e temperatura, e essas mudanças ocorrem sem que haja alterações na composição da matéria.

Fusão e solidificação

Você já observou um cubo de gelo quando retirado de um congelador? O que ocorre? Sabemos que, em poucos segundos, o cubo de gelo começa a derreter, ou seja, passar do estado físico sólido para o estado físico líquido. O nome dessa mudança de fase é fusão. O processo inverso, que é a passagem do líquido para o estado sólido, é chamado de solidificação.

Vaporização

Outra mudança de estado físico da matéria é a vaporização, que consiste na passagem do estado líquido para o vapor; ela é facilmente observada no dia a dia, apresentando algumas classificações diferentes.

  • Quando lavamos o quintal com uma mangueira, observamos algumas poças de água no chão que logo desaparecem, o que pode ser denominado evaporação, que é a passagem lenta do estado líquido para o vapor, sem mudanças bruscas de temperatura.
  • Ao colocarmos água em uma chaleira para ferver, observamos a ebulição, que ocorre com uma brusca mudança de temperatura.
  • Ainda podemos observar uma forma diferente dessa mudança de estado físico, a calefação, que se dá, por exemplo, quando uma gota de água cai em uma chapa muito quente, formando uma camada de vapor entre os estados sólido e líquido.

Condensação ou liquefação

Observamos o processo contrário da vaporização na cozinha de nossa casa. Quando estamos cozinhando arroz, por exemplo, ao abrirmos a tampa da panela, percebemos escorrerem algumas gotas de água que ficaram retidas nela. Este fenômeno é chamado de condensação ou liquefação, que é a passagem do vapor para o líquido: a água está fervendo dentro da panela fechada, o líquido está se transformando em vapor e, quando esse vapor encontra a tampa da panela, ocorre certa diminuição na temperatura, o que causa a condensação.

Sublimação

Pode ocorrer, ainda, uma passagem direta do estado sólido para o vapor, sem passar pelo estado líquido. Isso acontece, por exemplo, naquelas bolinhas brancas chamadas de naftalina, que geralmente são utilizadas em armários para evitar a presença de traças. Esse processo é chamado de sublimação, e o oposto (passagem do vapor para o sólido) pode ser chamado também de sublimação ou, ainda, de ressublimação.

A seguir, temos um diagrama que resume todas as mudanças de estado físico da matéria.

Diagrama com as mudanças de estado físico da matéria.

Por: Wilson Teixeira Moutinho

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