Mudanças de estado

Mudanças de estado

A transição entre o estado gasoso, líquido e sólido é denominada mudança de estado.

Química

Palavras-chave

mudança de estado, fusão, congelação, ebulição, evaporação, condensação, sublimação, cristalização, líquido, sólido, gás, estado da matéria, propriedade física, temperatura, pressão, transformação, exotérmico, endotérmico, difusão, termodinâmica, química, física, _javasolt

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Cenas

Estados físicos

  • sólido
  • líquido
  • gasoso

A maioria das substâncias pode ocorrer na natureza em mais de um estado físico. Os três estados fundamentais são o estado sólido, líquido e gasoso. Os cientistas descobriram também outros estados físicos que ocorrem em condições extremas.

Certas substâncias, como a água, podem ser facilmente observadas em todos os três estados fundamentais, enquanto outras substâncias, como o hélio, são conhecidas em um estado sob condições regulares, mas mudam para outro estado sob condições especiais, como baixas temperaturas ou pressões muito altas.

A diferença mais importante entre os vários estados físicos é que, devido às diferentes temperaturas ou pressões, as partículas são atraídas umas às outras em extensão diferente.

Sólido

As partículas movem-se também em substâncias sólidas mas, geralmente, de forma mais lenta do que em substâncias de outros estados físicos. A força de atração entre as partículas é muito forte, portanto, ligações são formadas entre elas e são mantidas em uma posição fixa na qual vibram.

Os sólidos têm volume e forma definidos.

Existem dois tipos de sólidos: cristalinos ou amorfos. Nos sólidos cristalinos, as partículas formam um padrão regular de repetição. Os exemplos incluem gelo, diamante e grafite. Os sólidos amorfos não possuem um arranjo regular de partículas. Exemplos de sólidos amorfos são a cera, betume, vidro e a maioria dos plásticos.

Os sólidos cristalinos têm um ponto de fusão exato, enquanto os sólidos amorfos não têm, derretendo gradualmente.

Não há distinção nítida entre sólidos cristalinos e amorfos: blocos cristalinos podem ocorrer em materiais amorfos. A maioria dos sólidos cristalinos não são monocristalinos (consistindo de um único cristal), mas policristalinos, isto é, um grande número de monocristais mantidos juntos por finas camadas de sólido amorfo.

Líquido

Nos líquidos, as partículas movem-se mais rapidamente do que os sólidos, porém mais lentamente que nos gases.
Como a atração entre as partículas é mais fraca do que nos sólidos, elas não permanecem em uma posição fixa, mas se movem livremente dentro da substância, permanecendo próximas umas das outras.

Os líquidos têm volume definido mas não uma forma definida, por isso, se adequam à forma do recipiente que o contém. Alguns líquidos mudam de forma com facilidade, enquanto outros resistem mais à deformação. Essa propriedade é chamada viscosidade. Em termos simples, a viscosidade refere-se ao atrito entre as partículas do líquido. Embora se diga popularmente que um líquido mais viscoso é mais denso que outros líquidos, a viscosidade não tem a ver com a densidade. Por exemplo, embora o azeite seja mais viscoso que a água, este tem uma densidade menor.

Não há diferença acentuada entre os líquidos de viscosidade muito alta e sólidos amorfos: o vidro, por exemplo, pode ser considerado um sólido amorfo ou um líquido de viscosidade extremamente alta.

Gasoso

Em substâncias gasosas, as partículas movem-se tão rapidamente e estão tão distantes uma das outras que a influência das forças atrativas entre elas é muito menos efetiva. Eles praticamente voam livres e colidem uns com os outros e com a parede do recipiente. A força líquida das partículas que atingem a parede do recipiente é detetada como pressão de gás. Ou seja, a pressão do gás não se deve apenas à massa, mas também ao movimento rápido das partículas.

Os gases não têm volume ou forma definida. Sempre preenchem o espaço disponível, tomando a forma do recipiente.

O vapor é uma substância na fase gasosa, isto é, acima do ponto de ebulição, mas a uma temperatura inferior à sua temperatura crítica. O vapor ainda pode ser condensado em líquido, mas os gases com uma temperatura acima da temperatura crítica não podem.

O vapor é água no estado gasoso, formado quando a água ferve ou evapora. O vapor é invisível. Na linguagem cotidiana, no entanto, a palavra "vapor" muitas vezes se refere à névoa branca, formada acima da água fervente, que é, de fato, a nuvem de gotículas de água visíveis que se forma quando o vapor se condensa.

Mudanças de estado

  • sólido
  • líquido
  • gasoso
  • fusão
  • solidificação
  • evaporação
  • condensação
  • ressublimação
  • sublimação

Durante as mudanças de estado, não ocorrem mudanças químicas, isto é, as partículas não se alteram, só a sua localização e velocidade.

O estado físico de uma determinada substância é determinado pela temperatura e pressão. Uma mudança de estado pode ser induzida alterando a temperatura ou alterando a pressão. Por exemplo, o gelo derrete quando a pressão aumenta, enquanto a água ferve quando a pressão diminui.

A temperatura na qual o derretimento ocorre é chamada de ponto de fusão, e a temperatura em que ocorre a ebulição é chamada de ponto de ebulição. Ambos dependem fortemente da pressão.

Para a maioria das substâncias, tanto o ponto de fusão quanto o ponto de ebulição podem ser precisamente definidos - em relação à pressão, claro, - mas para alguns sólidos amorfos a transição entre dois estados físicos é contínua, ou seja, eles não têm ponto de fusão definido.

Uma transição direta pode ocorrer entre o estado sólido e o gasoso em quase todas as substâncias, isto é, as substâncias sólidas podem transformar-se em gases sem passar pelo estado líquido, e vice-versa.

A mudança durante a qual uma substância sólida é transformada diretamente em gasosa é chamada de sublimação. Um exemplo desse processo é o fumegamento do gelo seco. O processo inverso é a deposição, um exemplo disso é a formação de cristais de gelo a partir do vapor de água nas janelas no inverno.

Existem dois tipos de mudanças entre o estado líquido e o estado gasoso: a evaporação e a ebulição. A diferença entre os dois processos é que a evaporação ocorre apenas na superfície do líquido e ocorre a qualquer temperatura. No entanto, durante a ebulição, bolhas de vapor são formadas dentro do líquido e sobem à superfície, cuja ocorrência só é possível a uma determinada temperatura - no ponto de ebulição, quando a pressão de vapor nas bolhas é suficiente alta para compensar a pressão atmosférica

Processos

  • fusão
  • solidificação
  • evaporação
  • condensação
  • ressublimação
  • sublimação
  • transferência de calor
  • redução de calor

Narração

A maioria das substâncias pode ocorrer na natureza em mais de um estado físico. Os três estados fundamentais são o estado sólido, líquido e gasoso. Os cientistas descobriram também outros estados físicos que ocorrem em condições extremas.

A diferença mais importante entre os vários estados físicos é que, devido às diferentes temperaturas ou pressões, as partículas são atraídas umas às outras em extensão diferente.

As partículas movem-se também em substâncias sólidas mas, geralmente, de forma mais lenta do que em substâncias de outros estados físicos. A força de atração entre as partículas é muito forte, portanto, ligações são formadas entre elas e são mantidas em uma posição fixa na qual vibram. Os sólidos têm volume e forma definidos.

Nos líquidos, as partículas movem-se mais rapidamente do que os sólidos, porém mais lentamente que nos gases.
Como a atração entre as partículas é mais fraca do que nos sólidos, elas não permanecem em uma posição fixa, mas se movem livremente dentro da substância, permanecendo próximas umas das outras. Os líquidos têm volume definido mas não uma forma definida, por isso, se adequam à forma do recipiente que o contém.

Em substâncias gasosas, as partículas movem-se tão rapidamente e estão tão distantes uma das outras que a influência das forças atrativas entre elas é muito menos efetiva. Eles praticamente voam livres e colidem uns com os outros e com a parede do recipiente. A força líquida das partículas que atingem a parede do recipiente é detetada como pressão de gás. Ou seja, a pressão do gás não se deve apenas à massa, mas também ao movimento rápido das partículas. Os gases não têm volume ou forma definida. Sempre preenchem o espaço disponível, tomando a forma do recipiente.

Durante as mudanças de estado, não ocorrem mudanças químicas, isto é, as partículas não se alteram, só a sua localização e velocidade.

O estado físico de uma determinada substância é determinado pela temperatura e pressão. Uma mudança de estado pode ser induzida alterando a temperatura ou alterando a pressão.

Uma transição direta pode ocorrer entre o estado sólido e o gasoso em quase todas as substâncias, isto é, as substâncias sólidas podem transformar-se em gases sem passar pelo estado líquido, e vice-versa. A mudança durante a qual uma substância sólida é transformada diretamente em gasosa é chamada de sublimação. Um exemplo desse processo é o fumegamento do gelo seco. O processo inverso é a deposição, um exemplo disso é a formação de cristais de gelo a partir do vapor de água nas janelas no inverno.

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