Matéria e suas transformações

Matéria e suas transformações

1. Estados físicos em que se encontra a matéria

   • Estado Sólido
     • A água é encontrada em estado sólido em geleiras, neve, granizo e geadas.
     • Tem volume e forma fixos apropriados ao recipiente em que se tornou sólida, sendo os materiais sólidos não porosos incompressíveis.
     • Essas características ocorrem em virtude da proximidade em que as partículas se encontram devido à alta força de atração e à pequena movimentação causada apenas pelas poucas vibrações existentes
   • Líquido
     • A água é encontrada em estado sólido em geleiras, neve, granizo e geadas.
     • Tem volume fixo, porém toma o formato do recipiente para o qual está sendo transferido, sendo difícil sua compressão.
     • A característica que mais difere do estado sólido é a forma variável devido à diminuição das forças de atração entre as partículas, o que possibilita maior movimentação da substância líquida pelo escorrimento e atravessamento.
   • Gasoso
     • É o estado em que a água está presente na forma de vapor d`água no ambiente atmosférico, o que conhecemos por umidade relativa do ar.
     • Tem volume e forma variáveis, pois os gases tendem a ocupar o maior espaço possível, expandindo-se por toda a atmosfera.
     • Quando em sistema fechado, o gás toma forma do recipiente em que está com extrema facilidade e pode ser comprimido em algumas situações, até retornar ao estado líquido.
   • Alterações dos estados físicos da matéria
     • A matéria pode ser transformada de duas formas básicas:
     • Fisicamente, quando a substância presente nesse material não modifica sua estrutura e composição, e nesse caso podemos citar desde o moldar o barro e esculpir a madeira até o congelar da água;
     • quimicamente, que envolve modificação da estrutura e da composição do material. Normalmente, esse segundo processo envolve etapas mais complexas e difíceis de serem compreendidas, como o enferrujamento de um prego, a digestão dos alimentos e a decomposição do lixo.
     • Os processos a seguir são classificados como endotérmicos, pois precisam absorver energia térmica (calor) para ocorrer.
       • Fusão: passagem do estado sólido para o líquido. Exemplos: “derretimento” da neve, fusão do aço em siderúrgicas, dentre outros.
       • Vaporização: passagem do estado líquido para o gasoso e pode ocorrer das seguintes formas.
         • Evaporação: processo lento em temperatura ambiente (fenômeno de superfície).
         • Ebulição: processo rápido de fervura, depende da temperatura de ebulição de cada substância.
         • Calefação: vaporização instantânea em que a substância entra em contato com temperatura acima de seu ponto de ebulição.
         • Exemplos: secagem de roupas no varal (evapora-ção), fervura da água (ebulição) e o famoso teste do ferro de passar usando saliva (calefação).
       • Sublimação: passagem do estado sólido direto para o estado gasoso.
         • Exemplos: sublimação da naftalina, sublimação do iodo, gelo-seco sublimando, sublimação da água congelada em processos de restauração de livros molhados (nesse caso, o processo ocorre em condições de pressão e temperatura diferentes que as do ambiente).
       • Os processos classificados como exotérmicos, pois precisam liberar calor para sua ocorrência, são:
         • Condensação: passagem do estado gasoso para o líquido.Exemplos: formação da neblina e das nuvens, embaçamento interno do vidro de automóveis em tempos frios.
         • Condensação: passagem do estado gasoso para o líquido.Exemplos: formação da neblina e das nuvens, embaçamento interno do vidro de automóveis em tempos frios.
         • (Re)Sublimação: passagem do estado gasoso direto para o estado sólido. Exemplos: purificação de iodo sólido por sublimação seguida de ressublimação.
     • Estudo dos estados físicos da água e suas propriedades
       • A água, substância bastante citada até agora, tem temperaturas de mudança de estado bem defini-das. Considerando sua pressão ao nível do mar (1 atm), a água se solidifica a 0 ºC e entra em ebulição a 100 ºC.
         • A ebulição da água é mais conhecida popularmente por “fervura” e a fusão do gelo, por “derretimento”. Porém, essas não são formas científicas de se expressar. Outro fato importante é que não somente a água, mas também outras substâncias apresentam pontos de fusão e ebulição dependentes de suas características.
       • A essas temperaturas denominamos, respectivamente, ponto de solidificação ou fusão e ponto de ebulição ou condensação.
       • Ponto de fusão é a temperatura em que a água passa de seu estado sólido para líquido ao longo de um aquecimento. Também pode ser chamado de ponto de solidificação, caso ocorra resfriamento.
       • Ponto de ebulição é a temperatura em que a água passa de seu estado líquido para gasoso (fervura) ao longo de um aquecimento. Também pode ser chamado de ponto de condensação, caso ocorra resfriamento.

2. Aquecimento global

   • Os problemas relacionados ao aquecimento global são desencadeados por alguns desses processos mal administrados pelo homem e que geram consequências de dimensões catastróficas. Dentre eles, destacam-se:
     • alterações climáticas que influenciam nos ecossistemas;
     • desertificação de terras cultiváveis; entre outras...
   • aumento da temperatura média do planeta;
   • alteração do regime de chuvas e de secas;

3. Temperatura de fusão e ebulição de outras substâncias puras

   • Cada substância pura tem seus pontos de fusão e ebulição característicos, sendo alterados conforme as mesmas variáveis
   • O conhecimento das temperaturas de fusão e ebulição da substância pura que se manipula é im-portante, pois, durante o processo de fusão e ebulição de substâncias puras, a temperatura se mantém constante.

4. Sistemas homogêneos e heterogêneos

   • Mistura homogênea é aquela que ao longo do sistema apresenta única fase, ou seja, seus componentes estão bem dissolvidos ou diluídos.
   • Mistura heterogênea é aquela que ao longo do sistema apresenta duas ou mais fases distintas.