Os estados da matéria, também conhecidos como estados de agregação da matéria, são as diferentes formas em que a matéria ocorre no universo conhecido. Por exemplo: o estado sólido, o estado líquido, o estado gasoso e o estado de plasma.
Os diferentes estados de agregação da matéria aparecem de acordo com a intensidade das forças de interação entre as partículas que compõem esta matéria. Neste sentido, cada matéria tem diferentes forças de atração e mobilidade entre as partículas que a compõem, e é isso que a leva a apresentar diferentes estados de agregação.
A temperatura e a pressão são os fatores que determinam como as partículas se agregam ou se agrupam para formar os diferentes estados de agregação. Neste sentido, os estados de agregação da matéria podem ser classificados em:
Estados convencionais de agregação da matéria, que dependem da temperatura e da pressão.
Estados não convencionais de agregação de matéria, que não ocorrem no ambiente comumente conhecido, mas em laboratórios.
- Condensado de Bose-Einstein
- Condensado fermiônico
- Veja também: Combustíveis sólidos, líquidos e gasosos
Estado sólido
O estado sólido é caracterizado por ter suas partículas próximas umas das outras e, em quase todos os casos, bastante ordenadas.
As partículas que compõem as substâncias sólidas têm grande coesão (forças de atração que mantêm unidas as partículas que compõem uma substância). Os sólidos são incompressíveis e têm forma e volume definidos.
Alguns exemplos de sólidos são:
- O vidro
- A madeira
- As rochas
- O plástico
- O gelo
- O sal de mesa
- O açúcar
Estado líquido
O estado sólido é caracterizado por suas partículas estarem menos unidas do que um sólido, mas mais unidas do que um gás.
As partículas que compõem as substâncias líquidas têm uma coesão intermediária entre sólidos e gases. Os líquidos são bastante incompressíveis. Têm um volume definido, mas não têm uma forma definida: assumem a forma do recipiente que os contém.
Alguns exemplos de líquidos são:
- A água
- O leite
- O álcool
- O óleo
- A acetona
- O clorofórmio
- O vinagre
Estado gasoso
O estado gasoso é caracterizado por apresentar partículas separadas.
As partículas que compõem as substâncias gasosas não são coesas e se dispersam com muita facilidade. Os gases não têm forma ou volume fixos e são altamente compressíveis.
Alguns exemplos de gases são:
- O ar
- O oxigênio
- O hidrogênio
- O hélio
- O hidrogênio
- O neônio
- O dióxido de carbono
Estado plasma
O estado plasma é caracterizado pelo fato de ser semelhante ao estado gasoso, mas com a particularidade de que as partículas que o formam são eletricamente carregadas. Por esta razão, o plasma pode ser considerado como um gás ionizado. O plasma não tem forma ou volume definidos.
Alguns exemplos de plasma são:
- O fogo
- Os raios
- As luzes de neônio
- A aurora boreal
Condensado de Bose-Einstein. É gerado em temperaturas muito próximas de 0 K (Kelvin), também conhecido como zero absoluto e considerado a menor temperatura possível. Somente as partículas bosônicas podem ter este estado de agregação. Por exemplo: condensado de Bose-Einstein de átomos de rubídio.
Condensado Fermiônico. É produzido em temperaturas próximas ao zero absoluto e tem superfluidez. Somente as partículas fermiônicas podem ter este estado de agregação. Por exemplo: Hélio-3 superfluido, Potássio-40 superfluido.
Mudanças de estado da matéria
As mudanças de estado de agregação são as transformações pelas quais a matéria passa entre diferentes estados de agregação, sem que ocorram mudanças na composição. As mudanças mais comuns de estados agregados são:
Sólido para líquido
- Fusão. A transformação do estado sólido para o líquido. Ocorre quando o calor é aplicado ao sólido até que sua temperatura atinja o ponto de fusão (a temperatura na qual o sólido se transforma em líquido).
Líquido para sólido
- Solidificação. É a transformação do estado líquido para sólido quando o líquido é comprimido.
- Congelamento. É a transformação de um estado líquido para sólido quando o líquido é resfriado até que a temperatura caia abaixo do ponto de congelamento (a temperatura na qual o líquido se torna sólido).
Líquido para gasoso
- Ebulição. É a transformação do estado líquido para gasoso quando o calor é aplicado ao líquido até que toda a massa do líquido atinja o ponto de ebulição (a temperatura na qual a pressão de vapor do líquido é igual à pressão ao redor do líquido), e então se transforma em vapor.
- Evaporação. A evaporação é a transformação de um líquido em um estado gasoso quando um calor suficiente é aplicado ao líquido para quebrar sua tensão superficial. A evaporação é um processo que ocorre de forma lenta e gradual.
Gasoso para líquido
- Condensação. É a transformação de um estado gasoso para um líquido quando o gás é resfriado.
Sólido para gasoso
- Sublimação. É a transformação do estado sólido para gasoso sem passar primeiro pelo estado líquido. Ocorre quando o sólido está sob uma pressão e temperatura mais baixas do que a pressão na qual ele poderia existir como líquido.
Gasoso para sólido
- Sublimação ou deposição reversa. É a transformação do estado gasoso para sólido sem passar primeiro pelo estado líquido. Ocorre em temperaturas muito baixas e específicas às quais o composto químico que sofre este tipo de transição é submetido.
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Referências
- Marcilla, A. (2013). Cálculo del equilibrio líquido-vapor. Diagramas de equilibrio. Operaciones de Separación de Transferencia de Materia I. Universidad de Alicante. Docencia – Ingeniería y Arquitectura – Recursos Educativos.
- Dobkin, D., & Zuraw, M. K. (2003). Principles of chemical vapor deposition. Springer Science & Business Media.
- EcuRed contributors (2023) “Sublimación inversa” https://www.ecured.cu/
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