Estados da Matéria

Propriedades de Cada Estado

Ver Atividade

Vocabulário

Ver Atividade

Discussão Para Iniciantes

Ver Atividade

A História de uma Partícula de Água

Ver Atividade

Mudanças de Estado

Ver Atividade

Comparar e Contrastar

Ver Atividade

Estados da Matéria

A matéria vem em três estados: sólido , líquido ou gás . Cada estado possui um arranjo de partículas diferente, que permite que as partículas se movam (ou não se movam) e, às vezes, esse arranjo de partículas pode mudar, alterando o estado da matéria. Adicionar energia térmica a um sistema de partículas aumenta a energia cinética média. Uma diminuição na energia cinética pode reduzir a temperatura de um sistema ou alterar o estado de um sistema de um gás para um líquido ou de um líquido para um sólido.

Em um sólido, as partículas são organizadas em um padrão regular e estão muito próximas umas das outras. Eles não podem se mover, mas vibram em torno de um ponto fixo. Dos três estados, as partículas em sólidos têm a menor energia cinética. À medida que as partículas obtêm mais energia térmica (geralmente ao serem aquecidas), elas vibram mais. Uma vez que as partículas têm energia suficiente para se movimentar, o estado muda de sólido para líquido. A quantidade de energia cinética necessária para transformar um sólido em um líquido depende da composição do sólido e do seu "ponto de fusão".

Num líquido, as partículas ainda estão muito próximas, mas têm um arranjo aleatório. Eles ainda vibram, mas podem se mover, o que permite que os líquidos fluam. A capacidade de as partículas se moverem também é o motivo pelo qual os líquidos preenchem a forma de qualquer recipiente em que estejam. Se aquecermos ainda mais essas partículas, os vínculos entre as partículas se quebram e se tornam um gás.

O arranjo de partículas para gases é aleatório e as partículas são espalhadas. Eles voam, colidindo um com o outro e com os lados de seus contêineres. Há muito espaço entre as partículas, o que significa que os gases podem ser comprimidos. Quanto mais são compactados, mais colidem com o recipiente e um com o outro. A colisão de partículas e outros materiais exerce uma força conhecida como pressão .

A pressão é afetada por vários fatores, como a temperatura do sistema, o número de partículas e o volume do recipiente. A pressão do sistema pode afetar o estado da matéria. Com uma pressão alta, é necessária mais energia térmica para que as partículas mudem de uma fase líquida para uma fase gasosa. Com baixa pressão, o oposto é verdadeiro; menos energia térmica é necessária para as partículas mudarem de uma fase líquida para uma fase gasosa.

O exemplo mais comumente usado para ensinar os alunos sobre os estados da matéria é H ₂ O, ou água. Esta é uma das poucas substâncias que podem ser encontradas naturalmente na Terra nos três estados. A água tem um ponto de fusão a 0 ° C (32 ° F, 273,2 K) e um ponto de ebulição de 100 ° C (212 ° F e 373,2 K). A água é mais comumente usada porque os alunos têm experiência com os três estados. Gelo, água e vapor são todos feitos do mesmo tipo de partícula, mas cada uma das substâncias parece e se sente muito diferente. A água é bastante estranha, no entanto; o gelo é menos denso que a água e o sólido flutua sobre o líquido, uma característica que não é típica de outras substâncias. Essa peculiaridade permitiu que os seres vivos sobrevivessem na água isolada pelo gelo e permitiu que a vida evoluísse da maneira que tem.

As atividades deste plano de aula usam o modelo simples de bola de partículas para explicar moléculas mais complicadas, a fim de fornecer aos alunos uma base sólida de entendimento. Uma 'partícula' de água é composta de três átomos, mas tratá-la como uma partícula facilita a compreensão ao descrever o arranjo das moléculas. É importante que os alunos sejam capazes de definir uma substância pura como uma substância feita de um tipo de átomo ou molécula.