Estados sólido, líquido e gasoso

RKA - Olá, pessoal! Nesta videoaula vocês irão aprender sobre as mudanças do estado físico da matéria. Para isso, veremos os efeitos da variação da temperatura no grau de agitação das partículas. Antes de começar, vamos entender o que é matéria. Matéria pode ser compreendido como tudo aquilo que possui massa e ocupa um determinado lugar no espaço. A massa é o que designa a quantidade de matéria em um determinado corpo. E o espaço está relacionado ao volume ocupado pela matéria. A matéria é constituída por átomos, átomos que se associam uns aos outros e formam moléculas. Vejamos aqui alguns exemplos de moléculas. Nós temos aqui uma molécula de água. A molécula de água é formada por um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio. Temos aqui outro exemplo de molécula, uma molécula de dióxido de carbono. Um terceiro exemplo é a molécula de amônia, que é formada por três hidrogênios e um nitrogênio. Temos aqui também uma molécula de oxigênio, que são dois átomos de oxigênio e aqui uma molécula de dióxido de nitrogênio, que é formada por um nitrogênio e dois oxigênio. A matéria de um determinado corpo é formada por diferentes átomos em interação, formando moléculas, moléculas que podem ser extensas ou podem ser pequenas, como essas aqui. Existem três estados da matéria: sólido, líquido e gasoso. O estado sólido é caracterizado microscopicamente com uma alta coesão entre as moléculas constituintes de um determinado corpo. Essa intensidade de coesão faz com que as moléculas fiquem próximas umas das outras, tendo pouca agitação. Uma das características do estado sólido é a organização das moléculas, de maneira que é bem definido o seu volume, é bem definido o espaço ocupado pela matéria. No estado líquido, nós já observamos que as moléculas diminuem a intensidade de coesão entre elas. Isso faz com que elas estejam um pouco mais distantes umas das outras, permitindo, assim, uma agitação das moléculas um pouco maior. No estado líquido, o volume não é tão bem definido, ele é definido pelo recipiente que o comporta. Por exemplo, quando nós pegamos água líquida e colocamos dentro de um copo, ela fica no formato do copo. Se a colocamos dentro de uma bacia, ela fica no formato da bacia. O último estado da matéria é o estado gasoso. O estado gasoso caracteriza-se pela quase inexistência de coesão entre as moléculas. No estado gasoso, as moléculas encontram-se afastadas umas das outras, com alto grau de agitação. O estado gasoso não possui nem forma e nem volume definido, as moléculas ocupam todo recipiente. Eu gostaria de destacar um pouco mais o aspecto da agitação das moléculas. Para tanto, vamos para a próxima figura. Apenas ressaltando o que eu disse anteriormente, nós temos aqui os três estados da matéria. O primeiro deles é o sólido. No estado sólido, as moléculas estão próximas umas das outras e quase não existe agitação das moléculas, elas vibram entre si com um movimento bem devagar. No estado líquido, nós temos uma mudança em relação à movimentação. Nós temos aqui as quatro moléculas e temos, representados pela setinha, o movimento que esses átomos fazem. Vejam que esses movimentos são curtos. Mesmo com essa movimentação, nós conseguimos ver uma forma da matéria. No estado gasoso, a movimentação é maior, veja que as moléculas estão mais distantes umas das outras e que elas fazem movimentos maiores do que no estado líquido. No estado sólido, a forma e volume são bem definidos. No estado líquido, a forma e o volume são mais ou menos definidos, ao passo que, no estado gasoso, forma e volume não são definidos. Para entender um pouco melhor a relação entre a agitação das moléculas e o estado físico da matéria, vamos utilizar um software. Esse software foi criado pela Universidade do Colorado. O software apresenta uma simulação dos estados da matéria. Então, vamos lá. Nós temos aqui alguns átomos e moléculas. Temos o átomo de neônio, átomo de argônio, a molécula de oxigênio e uma molécula de água. Nós temos também o estado físico de cada um desses átomos e moléculas. Eu vou deixar clicado na molécula de água. Nós temos aqui um recipiente onde estão as nossas moléculas de água. Esse recipiente possui um termômetro. Esse termômetro pode ser medido em Kelvins ou Celsius. Eu vou deixar em Celsius. Na parte de baixo do nosso recipiente, nós temos uma fonte de calor, onde nós podemos adicionar calor ou retirar calor. Eu vou clicar aqui no estado sólido e veja o que acontece com as moléculas. No estado sólido, as moléculas estão próximas umas das outras e elas estão apenas se agitando, veja que elas estão apenas vibrando. Não há muito movimento. As moléculas ficam próximas umas das outras. Veja que é possível ver uma forma, um volume que é ocupado por essas moléculas de água. Se nós clicarmos no estado líquido, é possível perceber que as moléculas agora estão se agitando um pouco mais, há uma movimentação das moléculas. Perceba que o volume e a forma ainda são definidos, no entanto, o volume não é tão bem definido como no estado sólido. Vou clicar aqui no estado gasoso. Perceba que, agora, as moléculas estão se movimentando muito e elas ocupam todo o espaço do recipiente. Não é possível ver uma forma. Ao ocupar todo o espaço do recipiente, as moléculas acabam assumindo a forma do recipiente, não uma forma própria, como nós observamos nos estados sólido e líquido. Mas vamos voltar ao estado sólido. Observe que no estado sólido, a temperatura é de -127 ºC. Nós podemos adicionar calor, mudando essa alavanca para cima. Bom, eu adicionei calor. Perceba que à medida que eu adiciono calor, o grau de agitação das moléculas aumenta e há um aumento na temperatura. Se nós fizermos um movimento inverso, se retirarmos calor, a agitação das moléculas irá diminuir, ou seja, a temperatura do nosso sistema vai diminuir. Com isso, podemos concluir que, ao adicionar calor, nós aumentamos a agitação das moléculas e, conseqüentemente, aumentamos a temperatura do sistema. Ao retirar calor, nós diminuímos a agitação das moléculas e, com isso, diminuímos a temperatura do sistema. É isso pessoal, vejo vocês na próxima videoaula. Até lá.