Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)
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O que caracteriza e define um estado físico da matéria são as forças atuantes em seu interior; coesão, a qual tende a aproximar as partículas, e repulsão, a qual tende a afastá-las. Quando a força de coesão supera a de repulsão, a substância se apresentará na fase de agregação chamada de sólido, quando as forças apresentarem a mesma intensidade, teremos um líquido, quando a de repulsão superar a de coesão, teremos então um gás. Cada um desses estados físicos distingue-se dos outros, entre outros fatores, por sua forma e volume. O estado sólido apresenta forma e volume constante, o líquido forma variável e volume constante, e o gasoso, forma e volume variáveis.
Na fase de agregação sólida, as partículas não apresentam liberdade de movimento, cabendo-lhes apenas movimentos de ordem vibracional, e a matéria terá maior densidade molecular. No estado líquido, as partículas podem literalmente “rolar” umas sobre as outras. Já na fase gasosa, as partículas terão ampla liberdade de movimento, e a matéria estará em sua fase de menor densidade molecular possível.
A matéria pode apresentar-se em qualquer estado físico, dependendo dos fatores pressão e temperatura. Assim, de modo geral, o aumento de temperatura e a redução de pressão favorecem o estado gasoso, e pode-se dizer que o inverso favorece ao estado sólido. As transformações de estado físico da matéria apresentam denominações características, como se pode ver abaixo:
a) FUSÃO: representa a passagem do estado sólido para o estado líquido. A temperatura na qual ocorre recebe o nome de Ponto de Fusão. Por exemplo, o derretimento de um cubo de gelo.
b) VAPORIZAÇÃO: representa a passagem do estado líquido para o estado gasoso. A temperatura na qual ocorre recebe o nome de Ponto de Ebulição. Uma vaporização pode ocorrer de três modos distintos:
- CALEFAÇÃO: passagem do estado líquido para o gasoso de modo muito rápido, quase instantâneo. Por exemplo, gotas de água sendo derramadas em uma chapa metálica aquecida.
- EBULIÇÃO: passagem do estado líquido para o estado gasoso por meio de aquecimento direto, envolvendo todo o líquido. Por exemplo, o aquecimento da água em uma panela ao fogão.
- EVAPORAÇÃO: passagem do estado líquido para o estado gasoso que envolve apenas a superfície do líquido. Por exemplo, a secagem de roupas em um varal.
c) LIQUEFAÇÃO ou CONDENSAÇÃO: representa a passagem do estado gasoso para o estado líquido. Por exemplo, a umidade externa de um frasco metálico ao ser exposto a uma temperatura relativamente elevada.
d) SOLIDIFICAÇÃO: representa a passagem do estado líquido para o estado sólido. Por exemplo, o congelamento da água em uma forma de gelo levada ao refrigerador.
e) SUBLIMAÇÃO: representa a passagem do estado sólido para o estado gasoso ou o processo inverso, sem passagem pelo estado líquido. Por exemplo, a sublimação do gás carbônico sólido, conhecido por gelo seco, em exposição à temperatura ambiente.
Referências:
FELTRE, Ricardo, Química Geral, Vol. I, Ed. Moderna, 6° Ed., São Paulo/SP, 2004.
Ilustração: //www.profjoaoneto.com/quimicag/estadex.htm
Texto originalmente publicado em //www.infoescola.com/fisico-quimica/mudancas-de-estado-fisico/
Exercícios e questões de vestibulares
Questão 01: (UFPR 2009)
A água pode ser encontrada na natureza nos estados sólido, líquido ou gasoso. Conforme as condições, a água pode passar de um estado para outro através de processos que recebem nomes específicos. Um desses casos é quando ela muda do estado gasoso para o líquido. Assinale a alternativa que apresenta o nome correto dessa transformação.
| A) | Sublimação. |
| B) | Vaporização. |
| C) | Solidificação. |
| D) | Condensação. |
| E) | Fusão. |
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Algo muito comum em nosso dia a dia são as transformações que a água pode sofrer. Que ver alguns exemplos? Quando colocamos água líquida em forminhas de gelo e levamos para o freezer, ela passa para o estado sólido. Quando deixamos o chão do banheiro molhado após o banho, depois de um certo tempo, o chão seca, pois a água transformou-se em vapor.
Veja quais são as transformações que a água ou qualquer outra matéria pode sofrer:
Fusão (passagem do estado sólido para o estado líquido);
Solidificação (passagem do estado líquido para o estado sólido);
Vaporização (passagem do estado líquido para o estado gasoso ou vapor);
Condensação (passagem do estado gasoso ou vapor para o estado líquido);
Sublimação (passagem do estado sólido para o estado gasoso);
Ressublimação (passagem do estado gasoso para o estado sólido).
Neste texto, vamos abordar uma forma específica de transformação de estado físico: a vaporização. Os exemplos propostos acima estão relacionados com a água, mas vale lembrar que a vaporização ou qualquer outra transformação podem acontecer com qualquer outra matéria (tudo aquilo que ocupa lugar no espaço e tem massa).
Vaporização é a passagem de um material do estado líquido para o estado de vapor ou gás quando o material líquido é submetido a uma quantidade de calor suficiente para promover essa transformação. Como cada material apresenta um ponto de ebulição diferente, cada um se transforma em vapor ou gás em uma temperatura específica.
Existem três formas de vaporização. Em todas elas, levamos em consideração a velocidade e a fonte de calor utilizada para promover a transformação. Para ilustrar bem as formas como a vaporização acontece, vamos utilizar a água como exemplo.
Os tipos de vaporização são:
Evaporação;
Ebulição;
Calefação.
O termoevaporação define a vaporização que acontece de forma lenta, ou seja, que demora para acontecer e depende exclusivamente do calor presente no ambiente. Um exemplo de evaporização em nosso dia a dia é quando colocamos roupa para secar no varal. A água passa para o estado de vapor por causa do calor do ambiente, mas em um processo bastante demorado.
A água de um lago, ao receber calor do ambiente, sofre o processo de evaporação
Chamamos de ebulição a vaporização que ocorre com uma velocidade maior do que a evaporação e por meio de uma fonte alternativa de calor, isto é, que não seja o ambiente, como a chama do fogão. Um exemplo de vaporização é quando estamos tomando banho utilizando um chuveiro elétrico. Como o chuveiro promove o aquecimento da água, e não o ambiente, consideramos que a água passa por um processo de ebulição.
Água na panela recebendo calor proveniente da chama do fogão
Já a calefação é a vaporização que ocorre de forma instantânea, ou seja, muito rapidamente, sendo influenciada por uma fonte de calor alternativa que não o meio ambiente, mas com uma quantidade de calor muito intensa e elevada. Um exemplo de calefação é quando o ferro de passar muito quente encontra-se com um tecido da roupa ainda molhado. É comum escutarmos um barulho (“tsiii”), o que caracteriza a rápida vaporização da água, ou melhor, sua calefação.
Quando uma gota de água cai em um óleo muito quente, ela sofre calefação
Por Me. Diogo Lopes Dias