Matéria

Matéria

1. Matéria é tudo aquilo que tem massa e volume.

   • É composta por moléculas e átomos unidos e ordenados de diferentes formas, o que garante diferentes propriedades específicas.

2. Matéria e energia são conceitos complementares. A energia, além de unir as partículas formadoras da matéria, está proporcionalmente relacionada a esta. Einstein descreveu matematicamente que matéria e energia são diretamente proporcionais (E=m.c²).

3. A palavra matéria vem do latim e significa “aquilo de que uma coisa é feita”. Matéria é tudo aquilo que possui peso e ocupa espaço no Universo. De acordo com Demócrito, a matéria é formada por pequenas partículas menores, chamadas de átomo, e cada tipo de matéria se distingue pela natureza e forma de organização dos átomos, o que nos leva aos diferentes estados físicos: gasoso; líquido; sólido.

4. O ar atmosférico que respiramos, por exemplo, também é matéria. Apesar de não conseguirmos ver, o ar tem peso e ocupa espaço. Prova disso é que, quando enchemos um balão, ele ganha volume e, se colocarmos um balão vazio e um cheio em uma balança, poderemos ver que o balão cheio de ar é um pouco mais pesado.

5. Composição da matéria

   • A matéria é composta por espécies atômicas ligadas por diferentes forças inter e intramoleculares. Os átomos se organizam e formam moléculas, e as moléculas se unem e formam elementos de dimensões maiores.
     • A matéria pode ser formada por um tipo apenas de átomo (sendo chamada de substância) ou pode ser formada por dois ou mais átomos, configurando uma mistura.

6. Tipos de matéria

   • Podemos classificar a matéria de diversas formas, levando em conta características como: estado físico; natureza do(s) elemento(s) formador(es); origem natural ou artificial; propriedades específicas, etc. Mas vamos nos ater aqui à matéria orgânica e inorgânica.

7. Matéria orgânica

   • Matéria orgânica são os compostos que têm em sua estrutura átomos de carbono, realizando ligações covalentes com outros átomos de carbono e com outras espécies atômicas, como: hidrogênio; fósforo; oxigênio; nitrogênio; halogênios.
     • Todo composto orgânico tem carbonos em sua estrutura, mas nem todo composto que tem carbono é orgânico. Os carbonatos (sais compostos pelo íon CO32−), por exemplo, são compostos inorgânicos.
       • Antigamente se acreditava que os compostos orgânicos eram exclusivamente produzidos por seres vivos. Em 1828, o cientista Friedrich Wöhler conseguiu, em laboratório, sintetizar a ureia (CH₄N₂O), um composto orgânico, a partir do cianato de amônio (NH4OCN), um composto inorgânico. Depois disso surgiram outros compostos orgânicos sintetizados em laboratório.

8. Inorgânicos

   • Compostos inorgânicos são normalmente unidos por ligação iônica, como: ácidos; bases; óxidos; sais.
     • São as substâncias que não possuem carbonos ordenados, cadeias de hidrocarbonetos ligadas à molécula. Exemplo de composto inorgânico presente no nosso cotidiano é o cloreto de sódio (NaCl), que é o nosso sal de cozinha. Podemos citar também o hidróxido de sódio (NaOH), também conhecido como soda cáustica.

9. Propriedades gerais

   • Massa: é a quantidade de matéria que temos em uma determinada amostra. Sua unidade é o quilograma (kg) pelo Sistema Internacional de Unidades (SI).
     • Volume: espaço ocupado pela amostra de matéria. Sua unidade é o m³ pelo SI. Um m³ corresponde a 1000 litros.
       • Impenetrabilidade: toda matéria ocupa um determinado espaço no Universo, e nenhuma outra matéria é capaz de ocupar esse mesmo espaço simultaneamente.
         • Divisibilidade: é possível dividir a matéria em infinitas partes menores até chegarmos às unidades fundamentais da matéria, que hoje sabemos que vão além dos átomos.
           • Descontinuidade: toda matéria é composta por espaços vazios entre os átomos e moléculas.
             • Compressibilidade: capacidade de ter seu volume reduzido por ação de forças externas.
               • Elasticidade: capacidade que a matéria tem de voltar à forma original quando não se tem mais força ou pressão externa agindo sobre ela.
                 • Indestrutibilidade: ainda que mude sua estrutura original, a matéria não pode ser destruída. Isso foi afirmado por Lavoisier em sua famosa frase: “nada se cria, nada se perde, tudo se transforma.”
                   • Inércia: tendência que um corpo tem de permanecer no seu estado de energia original, seja em repouso, seja em movimento, até que haja a interferência de uma força externa.

10. Propriedades específicas

    • Funcionais: propriedades relacionadas com as funções químicas da matéria. É a classificação da matéria conforme a semelhança de funções e reações químicas.
      • Ponto de fusão e ebulição: ponto (temperatura) em que acontece a troca de estado físico da matéria do sólido para o líquido e do estado líquido para o gasoso, respectivamente.
        • Densidade: relação entre massa e o volume que a amostra de matéria ocupa (d=m/v).
          • Solubilidade: capacidade da matéria de se dissolver ou se misturar à outra de forma homogênea.
            • Dureza: capacidade que um material tem de riscar ou cortar outro material.
              • Maleabilidade: capacidade que o material tem de ser moldado sem se partir ou quebrar.
                • Ductibilidade: capacidade de um material de formar fios ou, em outras palavras, até onde suporta ser deformado antes de se romper.
                  • Tenacidade: capacidade da matéria de suportar ou absorver impactos sem quebrar.
                    • Organolépticas: característica da matéria que podemos observar com os nossos sentidos: tato, visão, audição, olfato e paladar.

11. Estados físicos da matéria

    • A matéria pode se apresentar em cinco estados físicos diferentes: condensado de Bose-Einstein; sólido; líquido; gasoso; plasma.
      • A diferença entre eles é a movimentação e condensação das partículas formadoras.

12. Matéria e energia

    • A matéria está diretamente relacionada com a energia e vice-versa. Exemplo disso são as forças (energia) que unem as partículas formadoras da matéria, bem como os estados físicos, que aparecem conforme a energia cinética entre as partículas formadoras.
      • Segundo Einstein, matéria e energia são proporcionais. Ele descreveu isso usando a fórmula matemática: E = mc² E → Energia m → massa c → velocidade da luz. Assim, se houver aumento de matéria, haverá também aumento da energia associada a ela.