Quais são as mudanças de estado da matéria?
Mudanças no estado da matéria referem-se às transformações pelas quais a matéria passa de um estado para outro sem mudar sua composição. Essas mudanças ocorrem quando a pressão e / ou temperatura variam.
Na Terra, os estados sólido, líquido, gasoso e plasmático se manifestam naturalmente. As mudanças de estado que ocorrem entre eles são: vaporização, fusão, solidificação, sublimação, sublimação reversa, ionização e deionização.
Vamos ver o que são, como são produzidos e quais são os exemplos mais comuns no dia a dia.
Solidificação
Esquerda: transição do estado líquido (água) para o estado sólido (gelo). À direita: transição do chocolate derretido para o chocolate sólido, em tablete.
A solidificação é a mudança do estado líquido para o estado sólido. Ocorre quando a temperatura de um líquido ou fluido cai significativamente.
Como ocorre a solidificação? Quando a temperatura do fluido cai, as partículas se aproximam cada vez mais umas das outras, até que se tornam tão compactas que o movimento entre elas é reduzido. Essa aproximação e falta de mobilidade entre as partículas é o que dá firmeza aos sólidos.
O ponto máximo em que o fluido endurece é conhecido como ponto de congelamento.
Exemplos
- Formação de gelo.
- Endurecimento de chocolate.
- Endurecimento de metais fundidos (joalharia, ferramentas de trabalho, etc.).
- Fabricação de sabonetes em barra.
- Endurecimento da gelatina.
Derretendo ou derretendo
Esquerda: transição de sólido (gelo) para líquido (água). À direita: sorvete de picolé derretendo.
Derretimento ou derretimento é a mudança do estado sólido para o estado líquido. A fusão ocorre quando o sólido é exposto a um aumento de temperatura.
Como ocorre o derretimento ou derretimento? Quando a temperatura aumenta consideravelmente, as partículas de matéria sólida começam a se separar. À medida que a separação é maior, as partículas ganham mais movimento. Conseqüentemente, a matéria começa a ganhar uma aparência fluida e perde sua forma. Ou seja, o sólido se transforma em líquido.
Exemplos
- Descongelamento das calotas polares.
- Chocolate derretido.
- Manteiga derretida para cozinhar.
- Cera de vela derretida (parafina).
- Derretimento de sorvetes de picolé expostos ao calor do meio ambiente.
Vaporização ou evaporação
Esquerda: transição do estado líquido para o estado gasoso. À direita: Caçarola de água fervente (em evaporação).
A vaporização é a mudança do estado líquido para o gasoso. A vaporização ocorre quando um líquido é exposto a um aumento de temperatura.
Como ocorre a vaporização? A vaporização é um processo que ocorre constante e lentamente em certos fluidos, mas acelera quando o líquido atinge o ponto de ebulição.
Nessas condições, as partículas começam a se afastar umas das outras. A interação entre eles é quebrada e, portanto, seu movimento torna-se expansivo, dando origem à formação do estado gasoso.
Exemplos
- Vapor de água fervente.
- Secando um piso úmido.
- Evaporação de suor.
- Secar roupas ao ar livre.
- Formação de nuvens por evaporação da água terrestre.
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Condensação
Esquerda: transição do estado gasoso para o líquido. À direita: transpiração de um copo de água gelada em um ambiente quente.
A condensação é a mudança do estado gasoso para o líquido. A condensação ocorre quando a temperatura cai e / ou a pressão no ambiente aumenta.
Como ocorre a condensação? Quando a temperatura cai e / ou a pressão sobe, as partículas que compõem o gás começam a se aproximar, de forma que perdem parte de sua mobilidade. Desta forma, ocorre a mudança do estado gasoso para o líquido.
Exemplos
- A chuva.
- A transpiração de um copo de líquido frio.
- Orvalho.
- Embaçamento de vidros e espelhos.
Sublimação
Esquerda: transição do estado sólido para o estado gasoso. À direita: sublimação de gelo seco.
Sublimação é a mudança direta do estado sólido para o estado gasoso. Nesse caso, não há passagem pelo estado líquido. Na verdade, a palavra sublimação vem do latim Vou sublimar, que significa "subir".
A sublimação ocorre quando um sólido mantido a uma temperatura extremamente baixa entra em contato com uma temperatura mais elevada, dentro de uma determinada pressão.
Como a sublimação é produzida? Para todas as substâncias existe um ponto de temperatura e pressão em que o estado sólido, o líquido e o gás coexistem em equilíbrio, que é denominado ponto Triplo.
Quando a temperatura do estado sólido está abaixo do ponto triplo e, além disso, a pressão de vapor é baixa o suficiente, não há condições para a formação de líquido. Então, qualquer contribuição de energia (calor), não importa quão pequena, faz com que as partículas do sólido se separem abruptamente e se expandam no espaço na forma de gás.
Por exemplo, o gelo seco é um bloco sólido de dióxido de carbono (CO2) e é armazenado a uma temperatura de -78 ° C, ou seja, abaixo do ponto triplo. Quando o gelo seco é exposto à temperatura ambiente, a uma pressão abaixo de 5,2 atmosferas, ele se transforma em um gás diretamente. Isso é sublimação.
Exemplos
- Sublimação de gelo seco.
- Sublimação de naftalina.
- Sublimação de tinta.
- Sublimação química para medicamentos.
Sublimação reversa ou deposição
Esquerda: transição do estado gasoso para o estado sólido. À direita: depósitos de neve.
A sublimação reversa consiste na mudança direta do estado gasoso para o sólido. A sublimação reversa também é conhecida como deposição, sublimação reversa, sublimação regressiva, dessublimação ou cristalização.
A deposição reversa ou sublimação ocorre quando o gás entra em contato com temperaturas muito baixas de forma rápida ou repentina.
Como é produzida a sublimação reversa ou deposição? Quando um gás ou vapor é exposto a temperaturas muito baixas e em certas condições de umidade, ele perde sua energia térmica rapidamente. Assim, suas partículas são compactadas e ele passa ao estado sólido.
Exemplos
- Neve.
- Formação de geada
- Rastros de aeronaves no céu.
- Formação de fuligem em chaminés.
Ionizacao
Esquerda: transição do estado gasoso para o plasmático. À direita: um raio em uma tempestade.
Ionização é a mudança de gás para plasma. Este processo ocorre quando um gás é aquecido.
Como ocorre a ionização? Quando um gás é aquecido, as partículas que o constituem começam a se mover mais rapidamente e a colidir umas com as outras. Isso aumenta o nível de energia, fazendo com que os elétrons mais externos dos átomos sejam perdidos e o átomo seja transformado em um íon.
Parte da energia desses átomos e elétrons pode dar origem aos fótons. Esse processo faz com que o gás brilhe, o que dá origem ao plasma.
Exemplos
- Raios de tempestades.
- As auroras polares (aurora boreal e aurora australis).
- Luzes de neon.
- TVs de plasma.
- Lâmpadas de plasma.
Deionização
Esquerda: transição do estado de plasma para o estado gasoso. À direita: processo de soldagem de metal.
Ionização é a mudança de gás para plasma. É o processo reverso de ionização. Ocorre quando um gás eletricamente carregado resfria.
Como ocorre a ionização? Em contraste com a ionização, a deionização é um processo no qual um gás resfria, fazendo com que perca sua carga de energia.
Exemplo.
- A fumaça gerada durante o processo de soldagem do metal.
- A fumaça de uma chama recém-extinta.
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