Estados físicos da matéria

Os estados físicos da matéria compõem um conteúdo super fácil de Química. Por isso mesmo você não pode errar. Estude com o Curso Enem Gratuito!

As substâncias que estão à nossa volta apresentam diferentes estados físicos. Veja o caso da água: na nossa cozinha podemos achá-la na forma sólida (gelo), na forma líquida (saindo da torneira) e na forma de vapor (como a “fumacinha” que sai da chaleira).

Mas, o que faz com que as substâncias tenham diferentes estados físicos? E o que faz com elas mudem este estado físico? Saiba disso e muito mais com este post de Química para o Enem da professora Munique Dias. Vem com a gente!

Como você já sabe, a matéria pode ser encontrada em três estados: sólido, líquido e gasoso.

O que determina o estado em que a matéria se encontra é a proximidade das partículas que a constitui. Essa característica obedece a fatores como:

Força de coesão: faz com que as moléculas se aproximem umas das outras;

Força de repulsão: faz com que as moléculas se afastem umas das outras. Na figura abaixo, podemos observar como age cada uma dessas forças dos três estados físicos da matéria:

estados físicos da matéria - partículas
Proximidade das partículas em cada estado físico da matéria

Você não pode esquecer!

O volume, a densidade e a forma de um composto podem variar com a temperatura, sendo assim, os compostos apresentam características de acordo com o estado físico em que se encontram:

estados físicos da matéria - quadro

Mudanças de estado físico da matéria

A matéria além de ser encontrada no estado sólido, líquido ou gasoso, pode coexistir em mais de um estado físico. Variações de temperatura e de pressão podem provocar mudanças no estado físico da matéria sem, contudo, alterar a sua composição. As passagens entre os três estados físicos (sólido, líquido e gasoso) podem ser conferidas na figura abaixo:

estados físicos da matéria - água
Passagens entre os estados físicos da água

O esquema resume as seguintes definições:

estados físicos da matéria - líquido

estados físicos da matéria - gás

estados físicos da matéria - evaporização

Curva de aquecimento da água

O acompanhamento dos valores de temperatura em função do tempo de aquecimento do gelo até a sua total vaporização nos permite construir a curva de aquecimento da água:

estados físicos da matéria - aquecimento
Curva de aquecimento da água

Através do gráfico você pode observar que as temperaturas de fusão (t1 = 00C) e ebulição (t3 = 1000C) não variam. Isso acontece apenas para materiais puros, formado por um único constituinte.

Fique atento!

A temperatura de fusão de um material puro é a mesma da sua solidificação, da mesma forma que as temperaturas de ebulição e liquefação são iguais para o mesmo material puro.

Saiba mais sobre as unidades de medidas e como fazer as conversões dessas unidades assistindo à videoaula do Química em Ação com o professor Valim:
Para finalizar sua revisão, veja o exercício sobre estados físicos da matéria que selecionamos para você!

1. (UERJ/2018) Observe no diagrama as etapas de variação da temperatura e de mudanças de estado físico de uma esfera sólida, em função do calor por ela recebido. Admita que a esfera é constituída por um metal puro.

estados físicos da matéria - exercício

Durante a etapa D, ocorre a seguinte mudança de estado físico:

a) fusão

b) sublimação

c) condensação

d) vaporização

2. (UDESC SC/2018) À pressão de 1 atm, as entalpias de fusão e a de vaporização da água são, respectivamente, 6,0 kJ/mol e 40,6 kJ/mol, as temperaturas de fusão e vaporização, são, respectivamente, 0 ºC e 100 ºC. As densidades do gelo e da água, ambos a 0ºC, são, respectivamente, 0,92g/mL e 1,00 g/mL.

Acerca dessas informações, assinale a alternativa incorreta.

a) A vaporização da água requer cerca de sete vezes mais energia que o processo de fusão, uma vez que forças intermoleculares são rompidas quase completamente no primeiro caso, enquanto no segundo apenas parcialmente.

b) A entalpia do processo de liquefação de 54 g de água é de –121,8 kJ.

c) Em uma amostra de água pura, durante um equilíbrio de mudança de fase, a temperatura permanece inalterada, mesmo sendo fornecida energia na forma de calor para que a transformação física ocorra.

d) Diferenças no arranjo das moléculas de água no estado sólido em relação ao estado líquido são responsáveis pela diferença nos valores de densidade do gelo e da água líquida.

e) Uma maior quantidade de energia é gasta para fundir 1 mol de água do que para vaporizar a mesma quantidade, e, no processo de fusão, o volume total diminui de 19,6 mL para 18,0 mL.

3. (UDESC SC/2016) Em relação aos estados físicos da matéria, analise as proposições.

I. Uma garrafa de vidro cheia de água foi colocada em um refrigerador a 4ºC. Após algumas horas, a garrafa de vidro foi retirada do refrigerador e colocada em um ambiente a 25ºC. Depois de alguns minutos, foi observada a formação de gotículas de água do lado de fora da garrafa. Esse fenômeno pode ser explicado devido ao fato de moléculas de vapor de água, presentes no ar, passarem pelo processo de liquefação ao entrarem em contato com a parede externa da garrafa de vidro.

II. Uma garrafa de vidro cheia de água foi colocada em um refrigerador a 4ºC. Após algumas horas, a garrafa de vidro foi retirada do refrigerador e colocada em um ambiente a 25ºC. Depois de alguns minutos, foi observada a formação de gotículas de água do lado de fora da garrafa. Esse fenômeno pode ser explicado devido ao fato das moléculas de água, no estado líquido, permearem o vidro, e ao encontrarem um ambiente com temperatura superior, sofrerem o processo de vaporização.

III. O estado físico de uma substância pode ser classificado em critérios de volume e forma. Sendo assim, o sal e a areia são classificados como líquidos, pois podem adquirir a forma de um recipiente.

Assinale a alternativa correta.

a) Somente a afirmativa III é verdadeira.

b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.

c) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.

d) Somente a afirmativa I é verdadeira.

e) Todas as afirmativas são verdadeiras.

4. (UEPG PR/2015) Quanto aos estados físicos da matéria, assinale o que for correto.

01. A fusão é um processo que ocorre com rompimento de ligações e formação de átomos livres, elétrons e íons, numa distribuição neutra de cargas.

02. O ponto de ebulição de uma substância pura varia de acordo com a pressão atmosférica.

04. A passagem de uma substância do estado gasoso para o estado líquido pode ocorrer sem variação de temperatura.

08. A vaporização é um processo que ocorre à temperatura ambiente, embora se intensifique em temperaturas mais altas.

5. (IFSP/2015) Na natureza, encontram-se diversas substâncias que, naturalmente, estão no estado gasoso, líquido, ou sólido. A ebulição, o congelamento e a fusão são processos físicos que mudam o estado da matéria.

Assinale a alternativa que apresenta a correta definição sobre ebulição.

a) Quando a temperatura alcança o ponto em que a pressão de vapor é menor que a pressão atmosférica, ocorre vaporização na superfície do líquido. Nessa temperatura, o vapor formado pode afastar a atmosfera e criar espaço para si mesmo.

b) Quando a temperatura alcança o ponto em que a pressão de vapor é igual à pressão atmosférica, ocorre vaporização na superfície do líquido. Nessa temperatura, o vapor formado pode afastar a atmosfera e criar espaço para si mesmo.

c) Quando a temperatura alcança o ponto em que a pressão de vapor é maior que a pressão atmosférica, ocorre vaporização em todo o líquido, não só na superfície. Nessa temperatura, o vapor formado pode afastar a atmosfera e criar espaço para si mesmo.

d) Quando a temperatura alcança o ponto em que a pressão de vapor é maior que a pressão atmosférica, ocorre vaporização na superfície do líquido. Nessa temperatura, o vapor formado pode afastar a atmosfera e criar espaço para si mesmo.

e) Quando a temperatura alcança o ponto em que a pressão de vapor é igual à pressão atmosférica, ocorre vaporização em todo o líquido, não só na superfície. Nessa temperatura, o vapor formado pode afastar a atmosfera e criar espaço para si mesmo.

6. (Acafe -SC) O café solúvel é obtido a partir do café comum dissolvido em água. A solução é congelada e, a seguir, diminui-se bruscamente a pressão. Com isso, a água em estado sólido passa direta e rapidamente para o estado gasoso, sendo eliminada do sistema por sucção. Com a remoção da água do sistema, por esse meio, resta o café em pó e seco. Neste processo foram envolvidas as seguintes mudanças de estado físico:

a) Solidificação e condensação.

b) Congelação e condensação.

c) Solidificação e sublimação.

d) Congelação e gaseificação.

e) Solidificação e evaporação.

7. (MED. POUSO ALEGRE – MG) Observe os seguintes fatos:

I – Uma pedra de naftalina deixada no armário.

II – Uma vasilha com água deixada no freezer.

III – Uma vasilha com água deixada no fogo.

IV – O derretimento de um pedaço de chumbo quando aquecido.

Nesses fatos, estão relacionados corretamente os seguintes fenômenos:

a) I. sublimação, II. solidificação, III. evaporação, IV. fusão;

b) I. sublimação, II. solidificação, III. fusão, IV. evaporação;

c) I. fusão, II. sublimação, III. evaporação, IV. solidificação;

d) I. evaporação, II. solidificação, III. fusão, IV. sublimação;

e) I. evaporação, II. sublimação, III. fusão, IV. solidificação.

Gabarito:

1) D
2) E
3) D
4) 14
5) E
6) C

7) A

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Sobre o(a) autor(a):

Munique é formada em química pela UFSC, tem mestrado e doutorado em Engenharia Química, também pela UFSC.