Mudanças de estado físico

Você já falou que está derretendo de calor em um dia muito quente de verão? Ou que está congelando de frio no inverno?

Essas expressões são comuns.

Mas elas não estão apenas relacionadas com o que acontece no nosso corpo no calor ou frio extremos. No calor o suor escorre pelo corpo para manter a nossa temperatura; no frio nossos dedos das mãos e pés ficam esbranquiçados, gelados e às vezes meio endurecidos, também para manter nossa temperatura corporal.

Essas expressões também estão relacionadas com os três estados físicos da matéria – sólido, líquido e gasoso –, e com as mudanças provocadas por alterações de temperatura.

No estado sólido os átomos ou moléculas constituintes da matéria estão muito próximos uns aos outros, ligados entre si por uma força de coesão. Isso faz com que os sólidos tenham forma e volume próprios, independentemente do recipiente (um cubo de gelo mantém sua forma cúbica mesmo quando colocado em um prato).

Mas não pense que os átomos ou moléculas dos sólidos estão parados, cada um deles está em constante modo de vibração no local que ocupam.

No estado líquido os átomos ou moléculas da substância podem se movimentar dentro da substância, porque não estão presos por forças de coesão fortes como no sólido, apesar de ainda estarem ligadas umas às outras. Isso faz com que os líquidos não tenham uma forma definida, adotando a forma do recipiente que a contém.

Já no estado gasoso não há forças de coesão entre os átomos ou moléculas do gás; elas são independentes. Assim, os gases não possuem nem forma nem volume definidos.

Vamos ver agora as mudanças de estado.

Você já deve ter percebido que o gelo derrete, que a água pode ser congelada ou pode ferver, e que o gás e o vapor condensam em superfícies geladas. Todas essas transformações ocorrem com a mudança de temperatura à qual a água está exposta; elas são denominadas mudanças de fase e possuem nomes específicos.

O vídeo abaixo de Bogdan A, Molina M, Tenhu H mostra bem no centro uma gota de ácido cítrico sendo solidificada (congelando) e depois sofrendo fusão.

Atente que a gota não congela de uma única vez, mas de fora para dentro, formando cristais (pequenas estruturas sólidas) que vão se juntando uns aos outros.

Para evaporar um líquido basta aumentar a temperatura do mesmo, seja ele água ou qualquer outro líquido. Na Figura 3 mostramos uma foto da água em ebulição.

Viu como as expressões “estou derretendo” e “estou congelando” fazem sentido?

https://www.if.ufrgs.br/~dschulz/web/clorodif.htm. Acesso em: 28/11/2018.

https://www.if.ufrgs.br/~dschulz/web/estados_materia.htm. Acesso em: 28/11/2018.

Figura 1: Os três estados físicos da matéria

Figura 2: Diagrama de mudanças de fase

Figura 3: Água em ebulição