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Estado sólido As forças de interação entre as partículas (átomos, moléculas ou íons)é muito intensa, e por esse motivo o espaço entre elas é mínimo. Devido a essa união, os sólidos apresentam

19 Capítulo 1

De onde veio a água? Ahipótese mais comum é a de que a

Terra tem cerca 4,6 bilhões de anos de idade e foi formada pela gravidade de sucata cósmica, das nuvens de partículas ionizadas ao redor do sol, fragmentos de rochas resultantes de uma explosão acontecida em algum lugar e em algum momento conhecida como Big Bang. Este monte de lixo cósmico fundiuse para formar um protoplaneta, que cresceu pela atração gravitacional de mais sucata, o que os cientistas chamam de ‘partículas’. Nesse tempo, existia uma espécie de Terra sem atmosfera, camada de ozônio, continentes ou oceanos e, mais precisamente, sem vida. Cerca de meio milhão de anos depois, ocorreram precipitações de rochas. As mais antigas ocorreram na Groenlândia há 3,9 bilhões de anos. Aterra ainda ardia com os vulcões, o bombardeamento por asteróides e meteoritos e o que estivesse flutuando no espaço interestelar, mas essas rochas mais antigas exibem sinais de terem sido depositadas em um meio ambiente que já continha água. Não há qualquer evidência direta de que houvesse água entre 4,6 e 3,8 bilhões de anos atrás. Mas, de repente, lá estava ela.

Estado sólido

20 Capítulo 1 grande resistênciaà fragmentação, além de possuírem forma e volume definidos.

Os corpos sólidos podem ser classificados em: •Corpos cristalinos:são os sólidos verdadeiros nos quais as espécies químicas estão arranjadas em forma geométrica definida e são chamadas de cristais. Exemplo: cloreto de sódio (sal de cozinha).

•Corpos amorfos:são sólidos cujos átomos se agrupam de maneira desordenada. Não apresentam forma geométrica definida. Exemplo: pedaço de piche, cera etc.

Estado líquido As forças de interação entre as partículas são menos intensas que no estado sólido; por isso o espaço entre elas é maior. As partículas apresentam-se relativamente distantes entre si. Os líquidos não apresentam forma e volume definidos. Exemplo: um litro de água em uma garrafa terá o formato da garrafa. Se transferirmos essa água para uma jarra, seu formato mudará, porém continuará sendo um litro.

Estado gasoso Nesse estado, as forças de interação entre as partículas são muito pequenas, por isso elas estão relativamente afastadas umas das outras. Os gases não apresentam forma e volume definidos. O gás apresenta a forma do recipiente que o contém e, devido à pequena força de atração entre as moléculas, tende a se expandir e ocupar todo o volume do recipiente, independentemente de sua capacidade.

Cl- Na+

21 Capítulo 1

Transformações da matéria

Fenômenos físicos e químicos Fenômeno:qualquer mudança que ocorra com a matéria, alterando seu estado físico ou transformando sua estrutura interna (composição química).

Fenômeno físico:ocorre sem que haja transformação na composição do material. As alterações de estado físico são consideradas fenômenos físicos. Exemplo: solidificação da água. As moléculas de água no estado sólido (gelo) apenas se organizam de forma diferente da água no estado líquido, mas o material não deixa de ser água.

Fenômeno químico:é a transformação que altera a estrutura química da matéria, istoé, sua constituição. Normalmente, as transformações químicas apresentam caráter irreversível. Exemplo: queima de uma folha de papel; mesmo apagando-se o fogo, a porção de papel queimada não se recompõe.

Os fenômenos químicos, também são chamados de reações químicas.

Propriedades fundamentais da matéria

As propriedades fundamentais da matéria são divididas em três grupos:

• propriedades gerais,

• propriedades específicas e

• propriedades funcionais.

Folha de papel queimando Pedra de gelo derretendo

Propriedades gerais da matéria

As propriedades gerais da matéria representam o conjunto das características inerentes à qualquer tipo de matéria. São elas: extensão, massa, impenetrabilidade, indestrutibilidade (divisibilidade), porosidade (descontinuidade) e compressibilidade (expansibilidade).

Extensão:toda matéria ocupa lugar no espaço. Amedida desse espaço ocupado é o seu volume.

Massa*:é a porção de matéria que forma um corpo. Amassa de um corpo é obtida por meio de balanças, embora na verdade o valor obtido represente a força peso; a sua unidade de massa no SIé o quilograma (kg).

Impenetrabilidade:“Dois corpos não podem ocupar, ao mesmo tempo, o mesmo lugar no espaço”.

2 Capítulo 1

Retirando-se o prego, observa-se que a madeira cedeu espaço, pois os dois corpos, madeira e prego, não podem ocupar o mesmo lugar ao mesmo tempo.

Divisibilidade e indestrutibilidade:a matéria pode ser dividida em porções cada vez menores. Pelo fato de as propriedades do material serem mantidas após a divisão, podemos considerá-lo indestrutível.

Porosidade ou descontinuidade:toda matériaé porosa ou descontínua. Por mais unidas que as partículas estejam, sempre haverá pequenos espaços entre elas. Esses espaços são chamados “poros” ou espaços intermoleculares.

Palitos de dente

*Nota:Adiferença entre massa e peso é uma força que resulta da ação da gravidade sobre a massa de um corpo. É determinada por meio de dinamômetros. Aunidade de força no SI é o newton (N) ou kg m/s2.

Compressibilidade ou expansibilidade:ao aplicarmos uma força sobre uma porção de matéria, ela sofrerá diminuição ou aumento de volume, pois ocorre a movimentação entre os espaços intermoleculares, dependendo do sentido da força. Os espaços intermoleculares existem em qualquer estado da matéria. No estado gasoso, a compressibilidade pode ser grande, enquanto nos estados sólido e líquido ela é quase nula.

Propriedades específicas da matéria

Anatureza das substânciasé determinada por um conjunto específico de propriedades.

São subdivididas em: físicas, organolépticas e químicas. Propriedades físicas É o conjunto das seguintes características: temperaturas de fusão e ebulição, calor específico, densidade ou massa específica, dureza, ductibilidade, maleabilidade e forma cristalina.

Mudança de estados físicos:os materiais podem mudar de estado físico, motivados pela variação da pressão ou da temperatura. Exemplo: a água no estado sólido pode passar ao estado líquido por meio de um processo de aquecimento. Aquecendo-se ainda mais, ela mudará novamente de estado, desta vez do líquido para o gasoso. Fusão:passagem do estado sólido para o estado líquido.

23 Capítulo 1

Inércia:um corpo não pode modificar seu estado de movimento ou de repouso, exceto se sobre ele atuar alguma força externa.

(compressão)

24 Capítulo 1

Solidificação:passagem do estado líquido para o estado sólido. Vaporização:passagem do estado líquido para o estado gasoso.

Quando a vaporização ocorre de forma lenta, chamamos de evaporação. Quando ocorre de forma rápida chamamos de ebulição.

Condensação:passagem do estado gasoso para o estado líquido.

Liquefação:passagem do estado gasoso para o estado líquido. Sublimação:passagem do estado sólido para o estado gasoso ou vice-versa, sem passar pelo estado líquido.

Cada substância apresenta suas próprias temperaturas de fusão e ebulição. Essas temperaturas também são conhecidas como pontos de fusão e de ebulição. Aágua, por exemplo, apresenta TF=0°C e TE=100°C, ao nível do mar. Já a prata tem TF em torno de 960°C e TE em 2200°C (onde TF é a temperatura de fusão e TE a temperatura de ebulição).

Calor específico:é a quantidade de calor necessária para aumentar de 1°C a temperatura de 1 grama de massa de uma substância. Para cada tipo de substânciaé necessário uma quantidade específica de calor.

Densidade ou massa específica:é a massa de uma substância dividida pelo volume que ela ocupa. Exemplo: dada uma amostra

Ductibilidade:é a propriedade apresentada por algumas substâncias de poderem ser transformadas em fios. Exemplo: fios de cobre.

Maleabilidade:é a propriedade que certas substâncias apresentam de poderem ser transformadas em lâminas. Exemplo: lâminas de ouro.

Forma cristalina:é a propriedade de organização dos átomos, íons ou moléculas de uma substância em uma estrutura geométrica definida.

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