QUÍMICA – APOSTILA 1 OS ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA Os estados físicos da matéria “Matéria é tudo aquilo que tem massa e ocupa lugar no espaço”. • Além da matéria, também podemos determinar: • Corpo • Objeto • Corpo: É uma porção limitada de matéria. • Objeto: É tudo aquilo que pode ser utilizado pelo homem. • Na terra, a matéria pode ser encontrada em três estados físicos. Líquido Sólido Gasoso • Toda matéria é constituída de pequenas partículas, e seu estado físico é caracterizado pelo maior ou menor espaço existente entre elas, ou seja, vai depender como essas partículas estão agregadas. • Assim podemos dizer que os estados físicos podem ser chamados de estados de agregação. • Cada estado físico apresenta sua própria característica, como volume, densidade e forma. Volume fixo Forma própria Não sofre compressão Maleável Volume fixo Sofre compressão Forma e volume do recipiente Sofre compressão e expansão Mudanças de estado físico • O estado físico ou estado de agregação da matéria pode ser alterado. Tais mudanças ocorrem quando há ganho ou perda de energia pela matéria. Isso normalmente ocorre mediante variações da temperatura e de pressão, sem que modifique a composição da matéria. De olho no gás e no vapor! A palavra gás somente deve ser usada para substâncias que nas condições ambientais são gases: oxigênio, hidrogênio, etc. já a palavra vapor somente é usada para substâncias em que nas condições ambientais são sólidas ou líquidas: vapor de água, etc. Tentar identificar uma substância pelo sabor é um procedimento perigoso, pois muitos ácidos e bases são corrosivos. Não devemos tocar com as mãos desprotegidas, nem ingerir ou cheirar uma substância desconhecida. • Vaporização é um nome genérico para mudança de estado de líquido para gasoso. Mas para relacionarmos aos fenômenos da natureza, precisamos desmembrar a vaporização em três categorias: • Evaporação: mudança de estado líquido para gasoso de forma lenta e natural como ocorre por exemplo com os rios, mares. • Ebulição: Quando a mudança de estado físico é provocada por aquecimento intenso, onde ocorre de maneira mais rápida e turbulenta. • Calefação: Quando a mudança de estado físico é provocada instantaneamente. • Se pararmos para observar o gelo em um copo com água, notaremos que as paredes do copo começará a suar. Que fenômeno é esse? • Que fumaça é essa? Como é produzida? Que nome se dá esse fenômeno? Você sabia... O gelo seco é o nome da substância no estado sólido. No estado gasoso, essa substância é conhecida como gás carbônico. O estado sólido é obtido submetendo-se o gás carbônico a elevadas pressões e intenso resfriamento. Relembrando... Absorve energia Absorve energia Absorve energia Perde energia Perde energia Perde energia Ciclo da água Diagrama de mudança de estado físico de uma substância pura • • • Ponto 0 = (T < 0 °C) Ponto t1 = (T = 0 °C) Ponto t4 = (T > 0 °C) • Observação... Ao nível do mar, temos para a substância água: • Temperatura de fusão (TF) = 0 °C • Temperatura de ebulição (TE) = 100 °C • Todas as substâncias constituídas de um único tipo de partícula são denominadas substâncias puras. • Cada substância tem (TF) e (TE) característica a uma dada pressão. Ex: Água Diagrama de mudança de estado físico de uma mistura • • ∆TF = variação da temperatura durante a fusão. ∆TE = variação da temperatura durante a ebulição. • Observação... Sistemas que contém mais de um tipo de partícula, ou seja, mais de uma substância, são denominadas misturas. A (TF) e a (TE) não são constantes. • Todas as substâncias constituídas de mais de um tipo de partícula são denominadas misturas. • Cada substância tem (TF) e (TE) característica a uma dada pressão. Ex: Água + Açúcar Influência da pressão na temperatura de ebulição • A temperatura de ebulição da água é de 100 °C ao nível do mar, ou seja, a altitude 0 m. A medida que a altitude aumenta, a camada de ar sobre o local vai diminuindo e, consequentemente, diminui a pressão exercida pelo ar sobre o líquido. Por esse motivo, a (TE) da água e de outros líquidos, diminui à medida que aumenta a altitude. Localidade Altitude em relação ao nível Temperatura aproximada de do mar (m) ebulição da água (°C) Rio de Janeiro 0 100 São Paulo 700 98 Campos do Jordão 1.628 95 Cidade do México 2.240 92 La Paz 3.636 88 Monte Kilimanjaro 5.895 82 Monte Everest 8.882 71