Quais são os estados físicos da matéria e de que fatores Eles dependem?

Os estados de agregação da matéria são: sólido, líquido e gasoso. Eles são definidos de acordo com a energia e a força de coesão entre as moléculas.

A matéria pode ser encontrada em três estados de agregação, também conhecidos como estados físicos, são eles: sólido, líquido e gasoso. Para cada substância existe uma faixa de pressão e temperatura para a qual ela assume determinado estado de agregação. A água, por exemplo, de 0º a 100ºC, à pressão de 1 atm, está no estado líquido. Caso a temperatura seja inferior a 0º, ela apresenta-se no estado sólido. Mas em temperaturas maiores que 100º C, ela está no estado gasoso.

Vejamos agora as principais características de cada um dos estados de agregação.

• Estado sólido: Uma substância nesse estado possui forma e volume constantes, pois o arranjo molecular é bem definido. As moléculas possuem pouca energia cinética e quase não se movimentam. A força de coesão entre elas é muito grande, por isso, ficam muito próximas uma das outras.

• Estado líquido: Quando uma substância passa do estado sólido para o líquido, em um processo denominado fusão, ela recebe certa quantidade de calor. Esse calor fornece energia para as moléculas, que passam a se movimentar, “soltando-se” da estrutura cristalina que possuíam na fase sólida. Sendo assim, as moléculas ficam desordenadas, mas movimentam-se pouco. Nesse estado de agregação, apenas o volume é constante. A forma da substância é variável, sendo igual à do recipiente que a contém.

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• Estado gasoso: Ao fornecer mais energia para a substância ainda no estado líquido, a agitação das moléculas aumenta, isso faz com que elas fiquem bastante afastadas umas das outras em movimento completamente desordenado, passando para o estado gasoso. Esse processo é denominado vaporização.

Nesse estado de agregação, a matéria não possui nem forma nem volume definidos e a substância ocupa todo o espaço disponível para movimentar-se.

Veja na figura abaixo a disposição das moléculas de água nos estados sólido, líquido e gasoso:

Os estados físicos da matéria consistem nas formas que ela pode ser encontrada na natureza. Tais estados são definidos de acordo com fatores como pressão, temperatura e forças atuantes nas moléculas. Continue lendo para entender mais sobre o tema e conheça esses estados físicos.

O que são estados físicos da matéria?

Como citado acima, os estados físicos da matéria nada mais são do que as formas pelas quais a matéria está presente na natureza. Os três estados físicos básicos são: sólido, líquido e gasoso.

Na área da Química há amplo estudo a respeito da matéria e das transformações por ela sofridas, assim como a energia envolvida em cada mudança. Propriedades como a densidade são ligadas intimamente com o estado físico da matéria.

Transformações da matéria podem se relacionar com as mudanças de estados físicos e dizem respeito a trocas de energia. Em linhas gerais, matéria é tudo o que possui massa e volume, ocupando um lugar no espaço. Minúsculas partículas a compõem, podendo ser átomos, íons, moléculas, entre outros. 

Logo, o que diferencia um estado físico da matéria de outro é a organização das partículas, isto é, se elas se encontram mais próximas ou mais distantes umas das outras. Ou seja, se as moléculas se encontram mais ou menos agregadas. Os estados físicos da matéria podem receber o nome também de “estados de agregação”. 

Diferenças entre os estados físicos da matéria

A seguir iremos explicar quais são as principais diferenças entre os estados físicos básicos da matéria. 

Estado sólido

Esse é o estado de maior agregação das partículas, elas estão tão próximas umas das outras que não há movimentação. Encontram-se bem organizadas e, dessa forma, apresentam forma e volume fixos. Nesse estado a matéria não pode sofrer compressão. Um ótimo exemplo é o gelo.

Estado líquido

As partículas têm maior liberdade de movimentação nesse estado físico porque se encontram mais afastadas umas das outras, existe certo espaço entre as moléculas. Isso faz com que substâncias líquidas, como a água, por exemplo, tenham forma variada, conseguindo se adaptar ao recipiente em que se encontram. No entanto, apresentam volume constante não podendo ser comprimidas.

Estado gasoso

As partículas no estado gasoso se encontram bastante afastadas umas das outras, isso lhes confere maior liberdade de movimento. Vapores e gases não têm forma e nem volume fixos de maneira que se conformam ao recipiente em que se encontram. Podem ser comprimidos. Um bom exemplo de gás é o vapor de água. 

Mudança de estado físico

A mudança de estado físico da matéria ocorre quando uma substância perde ou recebe energia na forma de calor. Continua sendo a mesma substância, no entanto, a organização das suas partículas muda. A quantidade de energia necessária para levar a uma mudança de estado físico varia, pois depende da intensidade das forças intermoleculares, ou seja, do tipo de interação entre as partículas. 

Quando a força intermolecular é bastante intensa demanda mais energia, isto é, será necessário aquecer ou resfriar muito a substância para que haja a mudança de estado físico. 

Processos de mudanças dos estados físicos da matéria

Mudanças de estado físico estão ligadas diretamente à quantidade de energia que a substância recebe ou perde. Há, essencialmente, cinco processos que levam a esse tipo de mudança. 

Fusão

Trata-se da passagem do estado sólido para o estado líquido através de aquecimento. Um cubo de gelo, por exemplo, quando é colocado fora do congelador, vai derretendo com o passar do tempo, transformando-se então em água.

Vaporização

Consiste na passagem do estado líquido para o estado gasoso, podendo ser obtido de três formas: ebulição (água fervendo, por exemplo); calefação (aquecedor) e evaporação (quando as roupas secam no varal). 

Liquefação ou Condensação

Consiste na passagem do estado de gás para o estado líquido através de resfriamento. Um exemplo é a formação do orvalho.

Solidificação

Trata-se da passagem do estado líquido para o estado sólido, isto é, o contrário da fusão. Acontece por meio do arrefecimento, um exemplo é a água líquida que se transforma em gelo.

Sublimação

Esse é o processo do estado sólido para o estado gasoso e vice-versa sem que haja a passagem pelo estado líquido. Pode acontecer por arrefecimento ou aquecimento da matéria. Um exemplo é o gelo seco (dióxido de carbono solidificado).

Quarto estado da matéria

É válido citar que existe ainda um quarto estado da matéria, ele não é muito estudado por não ser muito visto aqui em nosso planeta. Estamos falando a respeito do plasma, esse estado consiste no conjunto quente e denso dos átomos livres, íons e elétrons. Sua distribuição é quase neutra e o comportamento é de caráter coletivo.

A formação desse estado demanda que a matéria esteja no estado gasoso e seja então aquecida a temperaturas bastante altas. Um exemplo dessa situação é o núcleo das estrelas, como o Sol, algumas regiões da sua superfície apresentam temperaturas de aproximadamente 84.000ºC. Estima-se que grande parte da matéria existente no universo se encontra em estado de plasma. 

Quinto estado da matéria

Também é interessante citar um quinto estado da matéria que recebe o nome de condensado de Bose-Einstein. Essa nomenclatura é uma referência ao fato de ser um estado físico previsto, teoricamente, pelos físicos: Satyendra Bose e Albert Einstein.

O condensado é um estado em que as partículas têm comportamento bastante organizado e vibram com a mesma energia de forma a parecer ser um único átomo. Ressaltamos que esse estado não é encontrado na natureza. Foi produzido, em laboratório, pela primeira vez em 1995. Para chegar a essa estado é necessário manter as partículas a uma temperatura próxima do zero absoluto (- 273 ºC).

Agora você já conhece os estados físicos da matéria!

Quais são os estados físicos da matéria de que fatores Eles dependem?

Qual o fator determinante para a mudança de estados físicos da matéria?

Quantos e quais são os estados físicos da matéria?

Quais são os estados físicos da matéria exemplos?