Todo mundo sabe que os estados físicos da matéria são: sólido, líquido e gás. Porém, será que você sabe qual é a diferença da matéria em cada um desses estados e como acontece a alteração de um estado para o outro? A seguir vamos ir mais fundo no que acontece com a matéria em cada dos seus estados físicos e como isso se dá.
Estados Físicos Da Matéria: Transformações
Uma Questão De Moléculas
Para começar a compreender os estados físicos da matéria é importante saber que as substâncias são formadas por moléculas. Uma gotinha de água, por exemplo, possui milhões de moléculas de água. Através dessa observação podemos compreender que a amostra de uma determinada substância é na verdade um concentrado de moléculas dessa substância.
A distância que existe entre as moléculas que compõem essa substância é que definem qual é o seu estado físico no momento. Dessa forma quanto mais perto as moléculas estão umas das outras mais sólida está a matéria. Porém, se essas moléculas forem ficando mais longe o estado passará para o líquido e se ficarem ainda mais longe se tornará um gás.
A partir do momento que você consegue visualizar essa situação fica bem mais simples entender como funciona a mudança de estado físico da matéria. As mudanças são causadas pelas alterações de temperatura.
Mudança De Estado Físico
Se uma substância que era sólida se torna líquida dizemos que houve uma mudança de estado físico. Qualquer tipo de alteração na forma como a substância se apresenta é uma mudança de estado físico. A transformação física é aquela em que a substância apenas mudou de forma e não de propriedades de composição.
Basicamente nesse tipo de mudança de estado físico existe uma alteração na distância das moléculas o que acarreta uma mudança na distribuição da amostra. Com esses conhecimentos é mais fácil entender alguns pontos importantes:
http://www.youtube.com/watch?v=0aUyH9CvBu4Mudança De Estado Sólido – Derrete Quando Aquecido
Uma substância no estado sólido tem as suas moléculas bem próximas umas das outras. Quando a substância é aquecida a energia cinética das suas moléculas aumenta e elas acabam se agitando. A partir do momento que as moléculas começam a se agitar acabam batendo umas nas outras na tentativa de ocupar mais espaço e assim ter uma distância maior entre elas.
No momento em que a distância entre as moléculas chegar a um ponto crítico o estado da substância muda de sólido para líquido. Se o aquecimento da substância continuar as suas moléculas ficarão ainda mais agitadas e precisarão procurar por mais espaço e mais distância o que resultará na transformação do estado líquido para o estado gasoso.
Mudança De Estado Sólido – Derrete Quando Aquecido
Substância Sólida Quando Aquecida Dilata
A partir do entendimento de que o aumento da temperatura gera o aumento da energia cinética o que acarreta no maior choque e distância entre as moléculas fica mais fácil entender a dilatação que acontece com os sólidos. Pense que quando a substância passa a ser aquecida as suas moléculas ficam bem agitadas e vão empurrando umas as outras.
Dessa forma cada vez que uma molécula empurra a outra o espaço necessário para todas aumenta. Esse bate-bate de moléculas é o que explica a dilatação e a contração dos sólidos além de ajudar a explicar também a propagação do calor.
As Moléculas Resfriadas
Seria lógico imaginar que quando resfriamos a água e ela congela ela deveria se contrair uma vez que a alta temperatura faz com que haja dilatação. Porém, pense da seguinte forma uma substância em seu estado sólido tem uma distância entre as moléculas menor do que quando está no estado líquido e no estado gasoso a distância aumenta ainda mais.
Sendo assim é perfeitamente normal pensar que a substância no estado líquido deveria ocupar mais espaço do que no estado sólido. Apesar da lógica existente nessa ideia isso não acontece com a água líquida e sólida. Provavelmente você já esqueceu uma garrafa no congelador e quando se lembrou percebeu que a garrafa estava quebrada.
O motivo de sua garrafa ter quebrado é que quando a água fica congelada ao invés de que contrair ela acaba se dilatando.
A Geometria Da Molécula De Água
Para ter certeza que a água dilata-se quando está congelada não precisa correr colocar uma garrafa cheia no congelador basta que você se lembre do fato de que o gelo consegue flutuar na água. A água congelada acaba se dilatando aumentando o seu volume.
A partir do momento que a água aumenta de volume acontece uma redução da sua densidade o que faz com que o gelo fique menos denso do que a água o que lhe permite flutuar. O motivo disso é que a geometria da molécula da água, as moléculas tem uma forma angular.
Assim quando a sua agitação é reduzida (a água é congelada) as moléculas se reorganizam numa forma especial devido a sua geometria e também a atração que existe entre as moléculas. São formados uns cristais que passam a ocupar mais espaço do que seria ocupado se a água estivesse num estado mais solto.
Resumo Dos Estados Físicos Da Matéria
Estado Sólido
Nesse estado físico a matéria tem um nível de agitação baixo e isso torna possível que mais átomos sejam armazenados num mesmo espaço físico. Quando a substância está sólida tem forma e volume fixos. Um exemplo é uma bola de futebol que terá sempre a mesma forma mesmo que colocada dentro de recipientes diferentes.
Estado Líquido
As moléculas estão mais dispersas e tem uma distância maior entre uma e outra do que no estado sólido. As substâncias que estão nesse estado tem um volume fixo, mas sua forma pode variar. Um exemplo disso é a água líquida, quando está numa jarra a água tem a forma desse recipiente, porém, se for colocada num copo mudará de forma acompanhando o novo recipiente.
Estado Gasoso
Nesse estado as moléculas estão bem afastadas e assim se encontram bem dispersas no espaço. A forma e o volume de uma substância gasosa é variável. Um exemplo de substância em estado gasoso é o ar atmosférico. O ar pode estar livre espalhado numa sala inteiro ou então concentrado dentro de um cilindro.
