Os estados físicos e a água
Para compreender as propriedades da matéria podemos utilizar o seguinte modelo:
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A matéria é formada por partículas que não podemos ver. Elas estão em
contínuo movimento; quanto maior a temperatura, maior a velocidade das
partículas.
Entre as partículas de matéria existem forças de atração: quanto maior a
distância entre elas, mais fraca é a força de atração.
Os três estados físicos segundo este modelo
Sólido, líquido e gasoso constituem os estados de agregação da matéria. De um modo
geral, os materiais que nos rodeiam se encontram em um desses estados de agregação.
 Nos sólidos, as partículas estão fortemente atraídas, mantendo uma estrutura
rígida. Elas movem-se em torno de um ponto fixo, mas sem mudar de
disposição. Isso explica a forma e o volume fixos.
 Nos líquidos, a atração entre as partículas é menor que nos sólidos; elas podem
deslocar-se e mudar sua posição, permitindo que o líquido adquira a forma do
recipiente.
 Nos gases, praticamente não existe atração entre as partículas. Elas movem-se
rapidamente, em grande velocidade, mantendo-se mais distantes umas das outras
que nos líquidos e nos sólidos. Isso explica porque os gases podem ser
comprimidos e porque são menos densos que os líquidos e os sólidos.
A tabela abaixo informa sobre as características microscópicas mais comuns da
matéria.
característica
sólido
Líquido
gasoso
Organização das partículas
organizado
desorganizado
Desorganizado
Movimento das partículas
Movimento de vibração em
torno de um ponto fixo
Movimentos de vibração e
deslocamento de umas sobre
as outras
Movimento de vibração e
movimento ao acaso, em todas as
direções.
Pouca liberdade de movimento
Muito próximas umas das
outras
Liberdade intermediária
Muito próximas, embora
ligeiramente mais afastadas
do que nos materiais sólidos.
Muita liberdade de movimento
Muito afastadas umas das outras,
quando comparamos a distância
entre as partículas com o
tamanho de cada uma delas.
Distância entre as partículas
Congelamento, derretimento e fervura
Muitas substâncias podem existir na forma de sólido, líquido ou gás. Por
exemplo, normalmente, a água é líquida, mas quando refrigerada torna-se gelo. Quando
aquecida, ela evapora e torna-se um gás chamado vapor d´água (existe diferença entre
vapor e gás) .
A fervura é uma forma muito rápida de evaporação que, para a água, acontece a
100º C em condições normais.
Até mesmo o diamante pode derreter (a 3550º C) e ferver (a 4832º C). O
oxigênio, por outro lado, normalmente é um gás, mas torna-se líquido a -183º C e
sólido a -219º C. A mudança entre os estados sólido, líquido e gasoso – por exemplo,
quando a água torna-se vapor – é chamada mudança física. Você ainda tem a mesma
substância química.
Muitos compostos não derretem porque ocorre uma mudança química antes que
isso possa acontecer. Por exemplo, se você aquecer madeira, ela não derrete, e sim pega
fogo. A combustão é uma mudança química que transforma a madeira em outros
compostos que contém oxigênio.
O gelo, a água líquida e o vapor de água são constituídos por moléculas de água.
A diferença entre eles está no espaçamento das moléculas. No gelo, as moléculas estão
firmemente presas entre si, em uma estrutura regular.
Mesmo em um sólido como o gelo, as moléculas vibram. Quando o gelo muito
frio é aquecido, as vibrações ficam mais violentas até que, ao final, as uniões entre as
moléculas começam a desfazer-se e o gelo derrete. Na água líquida, as uniões estão
sempre se partindo e se reformulando. As moléculas são livres para mudar de posição,
de modo que o líquido pode fluir.
Se a água líquida for aquecida, algumas vibrações são tão violentas que as
uniões se rompem completamente. As moléculas podem distanciar entre si, formando o
vapor d´água.
Quando uma substância passa de uma fase para outra, dizemos que ocorre uma
mudança de fase ou mudança de estado de agregação. As mudanças de fase
possíveis a uma substância e seus respectivos nomes estão representados na figura.
Referências Bibliográficas
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Ciências OXFORD – Charles Taylor e Stephen Pople
Os fundamentos da Física – Nicolau, Ramalho e Toledo 10 ed – São Paulo: Moderna, 2009
Construindo Consciências – 9º ano EF – APEC – 2 ed – São Paulo: Scipione, 2006.
Ciências 8º ano EF - Projeto araribá - 1 ed - Moderna