Quais estados da matéria tem volume definido?

Podemos chamar de matéria tudo aquilo que ocupa lugar no espaço e possui massa. É o corpo das coisas, dos objetos, animais, plantas e pessoas.

Existem três estados físicos em que as matérias podem se apresentar: o sólido, o líquido e o gasoso. Esses estados variam de acordo com as condições em que se encontram, dependendo da temperatura e da pressão da atmosfera.

No estado sólido, as partículas se encontram aglomeradas, condensadas, fortemente unidas, dando a forma ao objeto ou ao corpo. Como exemplo de estado sólido temos a cadeira, a mesa, o lápis, o ferro, um toco de madeira, dentre vários outros. O gelo é a água em estado sólido. Os sólidos são medidos através de unidades de massa: miligramas, gramas, quilogramas, toneladas, dentre outros.

Matérias em estado sólido

No estado líquido, as partículas (aquilo que nomeamos como pedacinhos) encontram-se menos unidas, não tendo uma forma determinada. Podemos observar que os líquidos sempre se adaptam ao formato do recipiente em que são colocados. É só você se lembrar de um copo com água, um vaso de flores ou mesmo a água derramada sobre o chão. Os líquidos são medidos através de unidades de volume, em mililitros, litros, centímetros cúbicos, etc., sendo que a unidade fundamental para esse tipo de medida é o metro cúbico (m3). Um corpo líquido possui apenas volume definido.

Estado líquido da matéria

No estado gasoso os corpos também não possuem formas próprias, mas se espalham pelo espaço. Nesse estado, os pedacinhos estão ligados de forma bem fraca, deixando o corpo (gás) sem forma nem volume definidos. Podemos observar o estado gasoso quando tomamos banho bem quente e aparece uma fumaça esbranquiçada que sai da água. Essa fumaça é a água menos condensada, pouco unida, sendo espalhada pelo ar. Outro exemplo é quando a mamãe abre uma panela de comida bem quente e sai uma fumacinha de dentro dela. Isso é vapor, ou seja, o corpo em estado gasoso.
As medidas dos gasosos são feitas através de aparelhagens especiais, não sendo possível que o homem a meça, como no caso dos sólidos e dos líquidos.

Por Jussara de Barros
Pedagoga
Equipe Escola Kids

A matéria pode ser encontrada em até 7 estados físicos. Os estados sólido, líquido e gasoso são os mais conhecidos deles, mas há também o plasma, o Condensado de Bose-Einstein, o Gás fermiônico e o Super fluído de polarations.

A proximidade e o grau de agitação das moléculas que compõem a matéria é que definem o seu estado físico.

Nesse contexto, a pressão, a temperatura e as forças sobre a matéria, também exercem grande influência em relação ao estado físico.

Isso é um resumo de um dos conteúdos de Química que mais aparecem no Enem.

Se você está se preparando para a prova, leia este artigo até o final. Você vai encontrar algumas questões que vão te ajudar a praticar seus conhecimentos.

Confira:

O que mais cai em Química no Enem
O que são os estados físicos da matéria
Como funcionam as mudanças de estado físico
Questões do Enem sobre estados físicos da matéria para praticar

O que mais cai em Química no Enem

O Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais (Inep), órgão que organiza o Enem, disponibiliza uma Matriz de Referência sobre os conteúdos cobrados no exame.

Confira os conteúdos de Química mais cobrados no Enem, de acordo com a matriz do Inep:

Transformações Químicas;
Representação das transformações químicas;
Materiais, suas propriedades e usos;
Água;
Transformações químicas e energia;

Dinâmica das transformações químicas;
Transformação química e equilíbrio;
Compostos de carbono;
Relações da Química com as tecnologias, a sociedade e o meio Ambiente;
Energias químicas no cotidiano.

Em termos gerais, o estado físico diz respeito ao comportamento das moléculas de determinada substância. Mas, quais são esses estados físicos? Existem sete no total, confira:

1. Sólido

Nesse estado físico, as moléculas ficam muito próximas umas das outras, dando à matéria uma forma determinada, fixa, com um volume que não se expande nem se comprime.

No estado sólido, as forças de atração predominam, o que confere coesão à matéria. Um exemplo são os cubos de gelo, em que as moléculas estão próximas e quase estáticas.

2. Líquido

No estado líquido, as moléculas estão mais afastadas e agitadas do que no estado sólido. Há uma força de repulsão maior.

Além disso, no estado líquido, a matéria não possui uma forma definida e rígida. O volume é constante e o formato muda de acordo com o recipiente.

3. Gasoso

No estado gasoso, as moléculas ficam mais agitadas, rápidas e com uma força de repulsão predominante.

O seu volume varia de acordo com a pressão, de modo que a sua expansão e compreensão podem ser conseguidas sem dificuldades. A forma é indefinida, podendo adquirir a mesma do recipiente.

4. Plasma

O plasma, assim como o gás, não possui forma e volume definidos. Sob a influência de campos magnéticos, pode formar algumas estruturas, como filamentos, raios e camadas duplas.

Esse estado físico é comum em algumas estrelas e placas de neônio.

5. Condensado de Bose-Einstein

Esse estado físico foi criado em 1995 em um laboratório pelos cientistas Eric Cornell e Carl Weiman, que utilizaram lasers e ímãs para quase alcançar o zero absoluto.

Nessas circunstâncias, os átomos se aglomeram de tal modo e com tanta intensidade que eles formam um “superátomo”. Esse estado da matéria é utilizado para o estudo de mecânica quântica em uma escala macroscópica.

6. Gás fermiônico

O Gás fermiônico também é chamado de condensado fermiônico. Ele possui características dos estados sólido e líquido, além de ser encontrado em temperaturas baixas, próximas ao zero absoluto.

Essa matéria também é estudada pela mecânica quântica.

7. Super fluído de polarations

O super fluído de polarations é um estado físico capaz de transportar grande quantidade de energia por meio de um feixe de luz. Ele também pode gerar raios de laser potente.

Como funcionam as mudanças de estado físico

As mudanças de estado físico são o resultado, basicamente, do quanto de energia a matéria recebeu ou perdeu.

Entre os processos de mudanças de estado físico, os cinco mais cobrados no Enem e em outros vestibulares, são:

Fusão

Passagem do estado sólido para o estado líquido. A fusão se dá pelo aquecimento da substância.

Por exemplo, o gelo fora do congelador, quando se transforma em água, passa por um processo de fusão.

Vaporização

Passagem do estado líquido para o sólido.

Há três modos de conseguir essa alteração do estado físico de um líquido: calefação (aquecimento), ebulição (água fervendo) e evaporação (processo mais lento, resultado da ação do tempo e de temperaturas mais altas que a substância).

Liquefação ou condensação

Passagem do estado gasoso para o líquido por meio do resfriamento. Um exemplo é o orvalho, que é quando a umidade do ar (água em estado gasoso) se transforma para o estado líquido, deixando as plantas molhadas.

Solidificação

Solidificação é a passagem do estado líquido para o estado sólido. Desse modo, esse processo é o inverso da fusão.

Um exemplo é a formação de gelo: a água passa do estado líquido para o sólido.

Sublimação

Nesse transformação, há uma passagem do estado sólido para o estado gasoso, ou do estado gasoso para o sólido.

Em ambos casos, a transformação de um estado para o outro deve ser direta, sem que a matéria passe para o estado líquido em alguma das etapas.

Questões do Enem sobre estados físicos da matéria para praticar

Confira algumas questões sobre os 7 estados físicos da matéria que apareceram no Enem nos últimos anos.

Elas foram retiradas do banco de questões do INEP, que reúne gabaritos e provas do Exame desde 2009.

1) Enem - 2016

Primeiro, em relação àquilo a que chamamos água, quando congela, parece-nos estar a olhar para algo que se tornou pedra ou terra, mas quando derrete e se dispersa, esta torna-se bafo e ar; o ar, quando é queimado, torna-se fogo; e, inversamente, o fogo, quando se contrai e se extingue, regressa à forma do ar; o ar, novamente concentrado e contraído, torna-se nuvem e nevoeiro, mas, a partir destes estados, se for ainda mais comprimido, torna-se água corrente, e de água torna-se novamente terra e pedras; e deste modo, como nos parece, dão geração uns aos outros de forma cíclica.

PLATÃO. Timeu-Crítias. Coimbra: CECH, 2011.

Do ponto de vista da ciência moderna, os “quatro elementos” descritos por Platão correspondem, na verdade, às fases sólida, líquida, gasosa e plasma da matéria. As transições entre elas são hoje entendidas como consequências macroscópicas de transformações sofridas pela matéria em escala microscópica.

Excetuando-se a fase de plasma, essas transformações sofridas pela matéria, em nível microscópico, estão associadas a uma

a) troca de átomos entre as diferentes moléculas do material.

b) transmutação nuclear dos elementos químicos do material.

c) redistribuição de prótons entre os diferentes átomos do material.

d) mudança na estrutura espacial formada pelos diferentes constituintes do material.

e) alteração nas proporções dos diferentes isótopos de cada elemento presente no material.

Resposta: D

2) Enem - 2014

A elevação da temperatura das águas de rios, lagos e mares diminui a solubilidade do oxigênio, pondo em risco as diversas formas de vida aquática que dependem desse gás. Se essa elevação de temperatura acontece por meios artificiais, dizemos que existe poluição térmica. As usinas nucleares, pela própria natureza do processo de geração de energia, podem causar esse tipo de poluição. Que parte do ciclo de geração de energia das usinas nucleares está associada a esse tipo de poluição?

a) Fissão do material radioativo.

b) Condensação do vapor-d’água no final do processo.

c) Conversão de energia das turbinas pelos geradores.

d) Aquecimento da água líquida para gerar vapor-d’água.

e) Lançamento do vapor-d’água sobre as pás das turbinas.

Resposta: B

3) Enem - 2015

O ar atmosférico pode ser utilizado para armazenar o excedente de energia gerada no sistema elétrico, diminuindo seu desperdício, por meio do seguinte processo: água e gás carbônico são inicialmente removidos do ar atmosférico e a massa de ar restante é resfriada até - 198ºC. Presente na proporção de 78% dessa massa de ar, o nitrogênio gasoso é liquefeito, ocupando um volume 700 vezes menor. A energia excedente do sistema elétrico é utilizada nesse processo, sendo parcialmente recuperada quando o nitrogênio líquido, exposto à temperatura ambiente, entra em ebulição e se expande, fazendo girar turbinas que convertem energia mecânica em energia elétrica.

MACHADO, R. Disponível em: www.correiobraziliense.com.br. Acesso em: 9 set. 2013 (adaptado).

No processo descrito, o excedente de energia elétrica é armazenado pela

a) expansão do nitrogênio durante a ebulição.

b) absorção de calor pelo nitrogênio durante a ebulição.

c) realização de trabalho sobre o nitrogênio durante a liquefação.

d) retirada de água e gás carbônico da atmosfera antes do resfriamento.

e) liberação de calor do nitrogênio para a vizinhança durante a liquefação.

Resposta: C

4) UNICAMP - 2016

As empresas que fabricam produtos de limpeza têm se preocupado cada vez mais com a satisfação do consumidor e a preservação dos materiais que estão sujeitos ao processo de limpeza. No caso do vestuário, é muito comum encontrarmos a recomendação para fazer o teste da firmeza das cores para garantir que a roupa não será danificada no processo de lavagem. Esse teste consiste em molhar uma pequena parte da roupa e colocá-la sobre uma superfície plana; em seguida, coloca-se um pano branco de algodão sobre sua superfície e passa-se com um ferro bem quente. Se o pano branco ficar manchado, sugere-se que essa roupa deve ser lavada separadamente, pois durante esse teste ocorreu um processo de:

a) fusão do corante, e o ferro quente é utilizado para aumentar a pressão sobre o tecido.

b) liquefação do corante, e o ferro quente é utilizado para acelerar o processo.

c) condensação do corante, e o ferro quente é utilizado para ajudar a sua transferência para o pano branco.

d) dissolução do corante, e o ferro quente é utilizado para acelerar o processo.

Resposta: D

📖 Aprendeu bastante sobre os 7 estados físicos da matéria? Então você vai gostar destes artigos sobre o Enem do Blog do EAD PUC Goiás:

Dicas de redação para o Enem [Guia Completo]
Conversão de medidas no Enem: como o conteúdo é cobrado no Exame
Quais são as Ciências da Natureza e suas Tecnologias do Enem?
História no Enem: temas mais cobrados e como se preparar

Em qual estado a matéria tem volume definido?

Estado sólido Um sólido tem tanto forma quanto volume definidos, porque ele é rígido. Portanto, ao contrário de um gás, ele não pode ser comprimido. Nesse caso, as moléculas estão presas entre si, geralmente com arranjos definidos, nos quais elas podem apenas oscilar superficialmente em suas posições fixas.

Quais são os estados físicos que têm volume fixo?

Estados Sólido, Líquido e Gasoso No estado sólido as moléculas que compõem a matéria permanecem fortemente unidas e possuem forma própria e volume constante, por exemplo, o tronco de uma árvore ou o gelo (água em estado sólido).