{"id":31079,"date":"2016-05-19T17:39:21","date_gmt":"2016-05-19T17:39:21","guid":{"rendered":"http:\/\/cms.portalsaofrancisco.com.br\/?p=31079"},"modified":"2017-08-01T12:37:08","modified_gmt":"2017-08-01T14:37:08","slug":"estados-fisicos-da-materia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/quimica\/estados-fisicos-da-materia","title":{"rendered":"Estados F\u00edsicos da Mat\u00e9ria"},"content":{"rendered":"

Os estados f\u00edsicos da mat\u00e9ria<\/strong> est\u00e3o relacionados com o condicionamento que encontramos determinadas subst\u00e2ncias, materiais e compostos na natureza. Por exemplo, a madeira \u00e9 solida, a \u00e1gua \u00e9 encontrada em seu estado l\u00edquido, s\u00f3lido e gasoso, a queima do carv\u00e3o libera CO2\u00ad<\/sub> no estado gasoso.<\/p>\n

Essas caracter\u00edsticas s\u00e3o determinadas de acordo com o estado de agrega\u00e7\u00e3o da mat\u00e9ria, isto \u00e9, como os \u00e1tomos est\u00e3o organizados para formar determinada subst\u00e2ncia, composto ou material. Quando tratamos do conceito de mat\u00e9ria, estamos fazendo o uso de suas propriedades. Portanto, estudar os estados f\u00edsicos da mat\u00e9ria \u00e9 estudar determinadas propriedades, neste caso, classificadas como propriedades espec\u00edficas da mat\u00e9ria<\/strong>.<\/p>\n

Principais Conceitos <\/strong><\/p>\n

Mat\u00e9ria<\/strong>: a mat\u00e9ria \u00e9 composta por um conjunto de part\u00edculas menores, \u00e1tomos e mol\u00e9culas, que interagem entre si. Desse modo, tudo que ocupa um determinado espa\u00e7o e pode ser medido, chamamos de mat\u00e9ria. Por exemplos: ar, ferro, alum\u00ednio, madeira, etc.<\/p>\n

A mat\u00e9ria pode se apresentar em tr\u00eas estados de agrega\u00e7\u00e3o: s\u00f3lido<\/strong>, l\u00edquido<\/strong> e gasoso<\/strong>.<\/p>\n

S\u00f3lido<\/strong>: a mat\u00e9ria apresenta forma definida e seu volume n\u00e3o varia significativamente com varia\u00e7\u00f5es de temperatura e press\u00e3o. A energia cin\u00e9tica<\/em> do sistema \u00e9 pequena, ou seja, a movimenta\u00e7\u00e3o entre as part\u00edculas \u00e9 desprez\u00edvel. As part\u00edculas que constituem o s\u00f3lido est\u00e3o ligadas de tal forma que n\u00e3o h\u00e1 uma movimenta\u00e7\u00e3o livre entre elas, pois se encontram muito pr\u00f3ximas umas das outras.\u00a0 Exemplo: barra de ferro.<\/p>\n

L\u00edquido<\/strong>: no estado l\u00edquido, as part\u00edculas que constituem a mat\u00e9ria se movimento mais livremente, a energia cin\u00e9tica comparada ao estado s\u00f3lido \u00e9 maior. Desta forma, as part\u00edculas deslizam uma sobre as outras, adaptando-se ao volume do recipiente que as cont\u00eam. A for\u00e7a de atra\u00e7\u00e3o entre as part\u00edculas, no estado l\u00edquido, \u00e9 forte o bastante para que n\u00e3o haja uma varia\u00e7\u00e3o consider\u00e1vel no volume e s\u00e3o de dif\u00edcil compress\u00e3o. Portanto, a mat\u00e9ria no estado l\u00edquido apresenta volume constante. Exemplo: um copo contendo \u00e1gua l\u00edquida.<\/p>\n

Gasoso<\/strong>: no estado gasoso a mat\u00e9ria n\u00e3o apresenta forma definida e n\u00e3o tem volume constante podendo ocupar todo o espa\u00e7o do recipiente que as cont\u00eam, s\u00e3o facilmente compress\u00edveis e expans\u00edveis. As for\u00e7as de intera\u00e7\u00e3o entre as part\u00edculas s\u00e3o muito fracas, apresentam energia cin\u00e9tica maior que as subst\u00e2ncias que se encontram no estado l\u00edquido ou s\u00f3lido, desse modo, est\u00e3o praticamente livre e apresentam alta mobilidade. A densidade de subst\u00e2ncias no estado gasoso \u00e9 menor se comparada a densidade de subst\u00e2ncias no estado s\u00f3lido e l\u00edquido. Exemplo: bexiga cheia de ar.<\/p>\n

Mudan\u00e7as no estado de agrega\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Mudan\u00e7as no estado de agrega\u00e7\u00e3o da mat\u00e9ria est\u00e3o envolvidas com a libera\u00e7\u00e3o e absor\u00e7\u00e3o de energia nos processos de transforma\u00e7\u00f5es f\u00edsicas e qu\u00edmicas.<\/p>\n

Por exemplo:<\/p>\n

Para que \u00e1gua l\u00edquida atinja o estado gasoso \u00e9 necess\u00e1rio fornecer energia na forma de calor, desse modo, a \u00e1gua \u00e9 aquecida, o sistema absorve uma determinada quantidade de energia, aumenta-se o grau de agita\u00e7\u00e3o entre as mol\u00e9culas at\u00e9 que ocorra de fato a mudan\u00e7a para estado gasoso.<\/p>\n

No sentido inverso, para precipitar o vapor d\u2019\u00e1gua, ou seja, condensar a \u00e1gua, \u00e9 necess\u00e1rio que uma determina quantidade de energia seja liberada pelo sistema. Neste sentido, as part\u00edculas liberam a energia na forma de calor, diminuindo o grau de agita\u00e7\u00e3o entre elas at\u00e9 que ocorra a mudan\u00e7a para o estado l\u00edquido.<\/p>\n

Essa varia\u00e7\u00e3o de mudan\u00e7as no estado f\u00edsico da mat\u00e9ria, devido a absor\u00e7\u00e3o e libera\u00e7\u00e3o de energia na forma de calor, denomina-se mudan\u00e7as no estado de agrega\u00e7\u00e3o da mat\u00e9ria.<\/p>\n

Conforme o esquema a seguir, as mudan\u00e7as no estado de agrega\u00e7\u00e3o da mat\u00e9ria s\u00e3o:<\/p>\n

Fus\u00e3o<\/strong>: passagem do estado s\u00f3lido para o l\u00edquido. O processo ocorre quando aquecemos um determinado material, ou seja, quando h\u00e1 absor\u00e7\u00e3o de energia na forma de calor.<\/p>\n

Solidifica\u00e7\u00e3o<\/strong>: passagem do estado l\u00edquido para o s\u00f3lido. O processo ocorre quando o material \u00e9 resfriado, ou seja, quando h\u00e1 libera\u00e7\u00e3o de energia na forma de calor.<\/p>\n

Vaporiza\u00e7\u00e3o<\/strong>: passagem do estado l\u00edquido para o gasoso. Ocorre quando h\u00e1 absor\u00e7\u00e3o de energia na forma de calor. Pode ocorrer de tr\u00eas formas: evapora\u00e7\u00e3o; ebuli\u00e7\u00e3o; calefa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

– Evapora\u00e7\u00e3o<\/em><\/strong>: ocorre quando a mat\u00e9ria no estado l\u00edquido vaporiza lentamente \u00e0 temperatura e press\u00e3o ambiente.<\/p>\n

– Ebuli\u00e7\u00e3o<\/em><\/strong>: ocorre quando a mat\u00e9ria no estado l\u00edquido vaporiza rapidamente, \u00e0 temperatura constante e quando a press\u00e3o de vapor \u00e9 maior que a press\u00e3o atmosf\u00e9rica.<\/p>\n

– Calefa\u00e7\u00e3o<\/em><\/strong>: ocorre quando a mat\u00e9ria no estado liquido passa ao estado gasoso de forma abrupta, repentinamente por estar em temperatura acima do ponto de ebuli\u00e7\u00e3o. Exemplo: \u00e1gua no estado l\u00edquido sobre chapa superaquecida.<\/p><\/blockquote>\n

Condensa\u00e7\u00e3o:<\/strong> tamb\u00e9m pode ser chamada de liquefa\u00e7\u00e3o, \u00e9 a passagem do estado gasoso pata o l\u00edquido. Ocorre quando h\u00e1 libera\u00e7\u00e3o de energia na forma de calor.<\/p>\n

Sublima\u00e7\u00e3o: <\/strong>\u00e9 a passagem direta para do estado s\u00f3lido para o gasoso. Ocorre quando h\u00e1 absor\u00e7\u00e3o de energia na forma de calor. Exemplos: gelo seco (CO2<\/sub> s\u00f3lido); naftalina; iodo.<\/p>\n

O processo inverso, onde h\u00e1 libera\u00e7\u00e3o de energia, \u00e9 chamado de ressublima\u00e7\u00e3o ou deposi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Os processos, os quais ocorrem absor\u00e7\u00e3o de energia, s\u00e3o chamados de transforma\u00e7\u00f5es endot\u00e9rmicas<\/strong>.Os processos, os quais ocorrem libera\u00e7\u00e3o de energia, s\u00e3o chamados de transforma\u00e7\u00f5es exot\u00e9rmicas<\/strong>.<\/p>\n

Exemplos:<\/p>\n

Rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas que absorvem energia<\/strong>:<\/p>\n

– Processo de fotoss\u00edntese, energia luminosa \u00e9 fornecida as plantas;<\/p>\n

– Energia el\u00e9trica fornecida ao processo de cromagem de para-choques de autom\u00f3vel.<\/p>\n

– Energia mec\u00e2nica pode acionar dispositivos de detona\u00e7\u00e3o de explosivos;<\/p>\n

– Energia t\u00e9rmica fornecida ao processo de cozimento de alimentos;<\/p>\n

Rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas que liberam energia<\/strong>:<\/p>\n

– queima do carv\u00e3o libera energia t\u00e9rmica;<\/p>\n

– queima de uma vela libera energia luminosa;<\/p>\n

– pilhas convertem energia qu\u00edmica em energia el\u00e9trica;<\/p>\n

– queima da gasolina em motor de autom\u00f3vel produz energia cin\u00e9tica;<\/p>\n

Ponto de Ebuli\u00e7\u00e3o e Fus\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Ponto de ebuli\u00e7\u00e3o:<\/strong> \u00e9 a temperatura constante na qual um l\u00edquido passa para o estado gasoso quando h\u00e1 absor\u00e7\u00e3o de uma determinada quantidade de energia pelo sistema. Tamb\u00e9m pode ser refer\u00eancia \u00e0 temperatura constante durante o processo de condensa\u00e7\u00e3o, ou seja, quando uma determinada quantidade de energia \u00e9 liberada.<\/p>\n

Ponto de fus\u00e3o:\u00a0<\/strong>\u00e9 a temperatura constante na qual um s\u00f3lido passa para o estado l\u00edquido quando h\u00e1 absor\u00e7\u00e3o de uma determinada quantidade de energia pelo sistema. Tamb\u00e9m pode ser refer\u00eancia \u00e0 temperatura constante durante o processo solidifica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Curvas de Aquecimento e Resfriamento<\/strong><\/p>\n

\"Estados<\/p>\n

Os gr\u00e1ficos acima representam o comportamento do estado de agrega\u00e7\u00e3o da \u00e1gua. A curva de aquecimento<\/strong> nos fornece as seguintes informa\u00e7\u00f5es:<\/p>\n

Primeiro, vamos considerar os valores \u00e0 press\u00e3o de 1atm ao n\u00edvel do mar, desse modo, podemos perceber que a fus\u00e3o da \u00e1gua ocorre em 0\u00baC (Celsius). Ent\u00e3o, o ponto de fus\u00e3o (PF) da \u00e1gua \u00e9 em temperatura constante de 0\u00baC. A varia\u00e7\u00e3o da temperatura ocorre quando a fase da \u00e1gua atinge o estado l\u00edquido em L, isto \u00e9, quando ocorre a mudan\u00e7a de fase.\u00a0 O processo de ebuli\u00e7\u00e3o ocorre \u00e0 temperatura constante, neste caso, o ponto de ebuli\u00e7\u00e3o (PE) da \u00e1gua \u00e9 100\u00baC. \u00c0 vista disso, quando a \u00e1gua se encontra no estado l\u00edquidoa varia\u00e7\u00e3o de temperatura ocorre quando a fase come\u00e7ar a atingir o estado gasoso em G, ou seja, quando inicia o processo de mudan\u00e7a de fase para o estado gasoso. Portanto, trata-se do processo de transforma\u00e7\u00e3o endot\u00e9rmica<\/strong>.<\/p>\n

A curva de resfriamento <\/strong>nos fornece as seguintes informa\u00e7\u00f5es:<\/p>\n

Considerando os valores \u00e0 press\u00e3o de 1atm e ao n\u00edvel do mar, o PE da \u00e1gua \u00e9 100\u00baC, por\u00e9m, est\u00e1 ocorrendo o resfriamento do vapor da \u00e1gua, isto significa que h\u00e1 libera\u00e7\u00e3o de energia por parte do sistema, a condensa\u00e7\u00e3o da \u00e1gua ocorre em temperatura constante. A varia\u00e7\u00e3o de temperatura nota-se nos intervalos de mudan\u00e7a de fase, neste caso no resfriamento da agua em G e ao come\u00e7ar a atingir o estado l\u00edquido em L. O PF da \u00e1gua \u00e9 0\u00baC, pelo fato de estar ocorrendo libera\u00e7\u00e3o de energia na forma de calor, a solidifica\u00e7\u00e3o ocorre em temperatura constante. A varia\u00e7\u00e3o de temperatura nota-se nos intervalos de mudan\u00e7a de fase, neste caso em L e ao come\u00e7ar a tingir o estado s\u00f3lido, em S. Portanto, trata-se de um processo de transforma\u00e7\u00e3o exot\u00e9rmica<\/strong>.<\/p>\n

H\u00e1 uma propriedade que pode ser afetada significativamente com as mudan\u00e7as no estado de agrega\u00e7\u00e3o. A densidade<\/strong> \u00e9 uma propriedade que depende da varia\u00e7\u00e3o do volume, o qual pode sofrer altera\u00e7\u00f5es devido as mudan\u00e7as de temperatura e press\u00e3o.<\/p>\n

Densidade<\/strong><\/p>\n

\u00c9 a propriedade que relaciona a massa de uma amostra de mat\u00e9ria e o volume ocupado por essa amostra de mat\u00e9ria. A unidade \u00e9 expressa em g (gramas) por cent\u00edmetro c\u00fabico (cm3<\/sup>), g\/cm3<\/sup> ou g.cm-3<\/sup>. Deste modo, podemos estabelecer a seguinte express\u00e3o:<\/p>\n

\"densidade\"<\/p>\n

onde d<\/strong> \u00e9 a densidade;
\nm<\/strong> \u00e9 a massa (g);
\nV<\/strong> \u00e9 o volume (cm3<\/sup>).<\/p>\n

A densidade da \u00e1gua \u00e9 1 g\/cm\u00b3 a 1 atm ao n\u00edvel do mar, portando, dizemos que em 1 cm\u00b3 de \u00e1gua tem 1 g. Ao compararmos volumes iguais de materiais diferentes, dizemos que o mais denso \u00e9 aquele que possuir maior massa.<\/p>\n

Os estudos dos estados f\u00edsicos da mat\u00e9ria nos fornecem conhecimentos para entender as diferentes propriedades entre diversos materiais, bem como, suas manipula\u00e7\u00f5es e as diferen\u00e7as entre suas composi\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

Exerc\u00edcios resolvidos <\/strong><\/p>\n

1) H\u00e1 dois b\u00e9queres contendo distintos componentes imersos em banho maria, sob press\u00e3o de 1 atm, conforme a figura a seguir:<\/p>\n

\"estados-fisicos-da-materia-3\"<\/p>\n

Dados:<\/p>\n

PF do ac\u00e9tico \u00e9 17\u00baC e o PE \u00e9 118\u00baC;
\no PF do bromo \u00e9 -7\u00baC e o PE \u00e9 59\u00baC;<\/p>\n

De acordo com esses dados e com as informa\u00e7\u00f5es contidas na figura, responda qual o estado f\u00edsico predominante de cada um desses componentes?<\/p>\n

Resolu\u00e7\u00e3o<\/em><\/p>\n

O \u00e1cido ac\u00e9tico est\u00e1 imerso em \u00f3leo a 150\u00baC, o PE \u00e9 de 118\u00baC, a temperatura do meio \u00e9 maior que o PE do \u00e1cido, portanto, o \u00e1cido ac\u00e9tico se encontra no estado gasoso.<\/p>\n

O Br2<\/sub> est\u00e1 imerso em \u00e1gua l\u00edquida em equil\u00edbrio com gelo, o meio est\u00e1 em torno de 0\u00baC, o PF \u00e9 menor que a temperatura do meio, portanto, o Br2\u00ad<\/sub> se encontra no estado l\u00edquido.<\/p>\n

2) Ao passarmos um algod\u00e3o embebecido com acetona nas m\u00e3os, notaremos uma sensa\u00e7\u00e3o de \u201cgelado\u201d. Tal efeito acontece devido ao processo de evapora\u00e7\u00e3o da acetona. Explique esse fen\u00f4meno de acordo com o processo de transforma\u00e7\u00e3o do estado de agrega\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Resposta: A evapora\u00e7\u00e3o da acetona consiste na mudan\u00e7a de fase do estado l\u00edquido para o gasoso \u00e0 temperatura ambiente. A pele da m\u00e3o fornece energia suficiente para que ocorra essa mudan\u00e7a no estado de agrega\u00e7\u00e3o da acetona. A sensa\u00e7\u00e3o de \u201cgelado\u201d indica que h\u00e1 absor\u00e7\u00e3o de energia, ou seja, a acetona absorve energia na forma de calor da pele das nossas m\u00e3os. Este processo, ent\u00e3o, consiste em uma transforma\u00e7\u00e3o endot\u00e9rmica.<\/p>\n

Bons estudos!<\/em><\/p>\n

David Pancieri Peripato<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Os estados f\u00edsicos da mat\u00e9ria est\u00e3o relacionados com o condicionamento que encontramos determinadas subst\u00e2ncias, materiais e compostos na natureza. Por exemplo, a madeira \u00e9 solida, a \u00e1gua \u00e9 encontrada em seu estado l\u00edquido, s\u00f3lido e gasoso, a queima do carv\u00e3o libera CO2\u00ad no estado gasoso. 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