Propriedades específicas da matéria

Algumas propriedades variam conforme as substâncias de que a matéria é feita.

Cor: Os diferentes materiais apresentam diferentes cores. A casca do tomate é vermelha, a gema do ovo é amarela, a grafite do lápis é preta e assim por diante.

Dureza: É definida pela resistência que sua superfície oferece quando riscada por outro material. Os materiais apresentam diferentes graus de dureza, ou seja, alguns são mais duros que outros. A substância mais dura que se conhece é o diamante. Ele é tão duro que é usado para riscar e cortar materiais como o vidro.

Brilho: É a propriedade que faz com que os corpos reflitam a luz de modo diferente. Essa característica varia de material para material. Os metais apresentam um brilho típico, conhecido como brilho metálico. Alguns materiais não apresentam brilho algum, como é o caso da madeira e do couro. Já as pedras preciosas, quando lapidadas apresentam grande brilho.

Maleabilidade: É a propriedade que permite que a matéria seja moldada. Isso é possível de ser feita com a maioria dos metais, como o ferro, o ouro, o alumínio, o cobre, mas não com a madeira e outros materiais não-maleáveis.

Ductilidade: É a propriedade que permite transformar materiais em fio. É o caso do cobre, usado em forma de fios em instalações elétricas, e do ferro, usado na fabricação de arames.

Fonte: César & Sezar & Bedaque. Ciências: Entendendo a natureza – A matéria e a energia. São Paulo: Editora Saraiva, 2001.

Fonte: BARROS & PAULINO. Física e Química. São Paulo: Editora Ática, 2001.

Propriedades gerais da matéria

As propriedades gerais são aquelas comuns a toda espécie de matéria, independente da substância de que ela é feita.

Extensão: É a propriedade que a matéria tem de ocupar um lugar no espaço que corresponde ao seu volume. A unidade padrão de volume é o metro cúbico (m³), mas o litro (L) é também muito usado.

Massa: É a quantidade de matéria que forma um corpo. A unidade padrão de massa é o quilograma (kg).

Inércia: É a tendência natural que os corpos têm de manter seu estado de repouso ou de movimento numa trajetória reta. 

A medida da inércia de um corpo é correspondente à de sua massa. Assim, quanto maior a massa de um corpo, maior será a sua inércia (apresentará maior resistência à mudança do seu estado de repouso ou de movimento).

Impenetrabilidade: É a propriedade que os corpos materiais têm de não poder ocupar um mesmo lugar ao mesmo tempo.

Compressibilidade: É a propriedade que um corpo tem de ter seu volume reduzido quando submetido a determinada pressão. Isso ocorre porque a pressão diminui os espaços existentes entre as partículas constituintes do corpo.

Os gases podem ser mais comprimidos do que os líquidos. Os líquidos e os gases voltam ao seu estado anterior depois de cessada a compressão. Já os sólidos, em geral, se deformam.

Elasticidade: É a propriedade que um corpo tem de voltar a sua forma inicial, cessada a compressão a que estava submetido.

A elasticidade, assim como a compressibilidade, varia de um corpo para outro. Os gases, que são mais compreensíveis do que os líquidos, apresentam maior elasticidade. Já entre os sólidos, que geralmente se deformam com a compressão, há alguns que apresentam certa elasticidade, como uma borracha ou uma mola. Esses corpos, cessada a compressão que atua sobre eles, voltam a sua forma inicial.

Indestrutibilidade: É a propriedade que a matéria tem de não poder ser criada nem destruída – apenas transformada. Essa propriedade constitui um dos princípios básicos da química, ciência que estuda as transformações das substâncias.

Divisibilidade: É a propriedade que a matéria apresenta de ser dividida. A quantidade de água em um copo pode ser dividida em porções menores, até chegar a uma gota ou até mesmo uma molécula.

Fonte: César & Sezar & Bedaque. Ciências: Entendendo a natureza – A matéria e a energia. São Paulo: Editora Saraiva, 2001.

Fonte: BARROS & PAULINO. Física e Química. São Paulo: Editora Ática, 2001.

Mudanças de estado físico da matéria

O aumento da temperatura faz com que as moléculas ou partículas da matéria se movimentem com maior velocidade.

Já o aumento da pressão faz com que as moléculas fiquem mais próximas. Uma atua contrariamente ao outro.

Se quisermos manter a matéria no mesmo estado físico, devemos compensar qualquer mudança nas condições de pressão com outra mudança na temperatura, e vice-versa.

Fusão: É a passagem de uma substância do estado sólido para o estado líquido. Os sólidos puros sofrem fusão sempre a uma temperatura e pressão determinadas. A essa temperatura chamamos ponto de fusão. Até o fim de todo processo de fusão, essa temperatura permanece inalterada.

A fusão é um processo muito importante para a indústria. Dela depende a fabricação de objetos de metal. O metal é derretido em fornos de altíssima temperatura e depois recolhido em fôrmas especiais.

Solidificação: É a transformação de uma substância do estado líquido para o estado sólido. É o processo inverso ao da fusão. O ponto de solidificação é o mesmo que o de fusão. Como na fusão, a temperatura permanece constante durante todo o processo.

O processo de solidificação também é muito importante para a indústria de metais. Depois de fundidos, os metais são esfriados para tomarem a forma definitiva dos objetos desejados.

Vaporização: É a transformação de uma substância do estado líquido para o estado gasoso. Existem dois tipos de vaporização: ebulição e evaporação.

A ebulição ocorre quando fornecemos calor a um líquido ou reduzimos a pressão que atua sobre ele. Colocando-se uma panela com água sobre uma fonte de calor, após um certo tempo a água começará a ferver, isto é, entrará em ebulição, e bolhas de vapor se formarão em toda a parte líquida.

Durante todo o processo de ebulição, ou seja, até que todo o líquido se vaporize, a uma pressão constante, a temperatura permanece constante. A essa temperatura denominamos ponto de ebulição, que é particular a cada líquido puro.

Ao contrário do ponto de fusão, o ponto de ebulição é bastante sensível à variação da pressão externa. O aumento da pressão externa faz com que o ponto de ebulição de um líquido puro aumente, ocorrendo o inverso quando a pressão externa é diminuída.

A evaporação é a mudança lenta de uma substância líquida em vapor. Pode ocorrer espontaneamente, dependendo das condições ambientais. Podemos constatar a evaporação na secagem de roupas no varal, de poças de água, da água das chuvas, dos rios, etc.

Fatores que favorecem a evaporação são: o aumento da temperatura, a diminuição da pressão atmosférica, maior superfície de contato com o ambiente e a ventilação (quando o vento não traz umidade).

Um fenômeno interessante que pode ocorrer na vaporização de um líquido é a calefação. Se você pingar um pouco de água numa frigideira bem quente, as gotas logo se transformarão em vapor (elas entram em ebulição) produzindo um chiado característico.

Condensação: É a mudança de uma substância do estado gasoso para o estado líquido. A tampa da panela em que cozinhamos alimentos fica cheia de gotinhas de água. Isso ocorre porque durante a ebulição, a água se transforma em vapor que, ao tocar a superfície fria da tampa, volta novamente ao estado líquido. É o fenômeno da condensação, também chamado liquefação.

O vapor de água que sai do nosso corpo pela nossa expiração logo se transforma em líquido quando encontra uma superfície fria. Isso pode ser observado com mais frequência em dias frios.

Numa determinada pressão, cada substância se condensa a uma determinada temperatura. É seu ponto de condensação, que é igual ao ponto de ebulição.

Sublimação: É a passagem direta de uma substância do estado sólido para o estado de vapor, e vice-versa. Observamos isso com as bolinhas de naftalina colocadas em gavetas que diminuem de tamanho com o passar do tempo. 

Existem substâncias sólidas como a naftalina, a cânfora, o benjoim e o iodo, que nas condições habituais de pressão e temperatura em que vivemos se transformam espontaneamente em vapor, sem passar pelo estado líquido.

Quando o vapor dessas substâncias se resfria pode ocorrer o fenômeno inverso: voltam ao estado sólido. Ambos os fenômenos chamam-se sublimação.

Fonte: BARROS & PAULINO. Física e Química. São Paulo: Editora Ática, 2001.

Estados físicos da matéria

A matéria pode ser encontrada na natureza nos estados sólido, líquido e gasoso.

A matéria no estado sólido apresenta forma e volume constantes. As moléculas que formam os corpos estão sujeitas a forças de atração, conhecidas como forças de coesão.

No estado sólido, as moléculas estão próximas umas das outras. 

Consequentemente, as forças de coesão são grandes, e as moléculas se movimentam pouco.

Forças de coesão grande são responsáveis pela forma definida dos sólidos.

A matéria no estado líquido mantém seu volume constante. 

Sua forma, porém, não é constante, correspondendo àquela do recipiente que a contém. 

No estado líquido as moléculas estão mais distantes, e as forças de coesão são bem menores. 

Ficando mais soltas, as moléculas apresentam maior mobilidade, o que confere aos líquidos a propriedade de assumir a forma do recipiente que os contém.

No estado gasoso, a matéria não apresenta nem volume nem forma constantes. 

Como nos gases a distância entre as moléculas é muito grande, as forças de coesão entre elas são extremamente fracas, e elas têm grande mobilidade.

Quando liberamos um gás que estava preso num frasco, ele se espalha pelo ambiente. 

Podemos verificar esse fato com facilidade se pensarmos no vapor exalado pelos perfumes. Embora sejam líquidos, eles evaporam muito rapidamente. 

Experimente abrir um frasco de perfume e afasta-se alguns metros. Você logo sentirá seu cheiro, o que mostra que parte dele evaporou e se espalhou pelo ambiente.

Fonte: César & Sezar & Bedaque. Ciências: Entendendo a natureza – A matéria e a energia. São Paulo: Editora Saraiva, 2001.

Matéria

Matéria é tudo o que possui massa e ocupa um lugar no espaço.

No Universo, a matéria não pode ser criada nem destruída, mas apenas transformada.

Existe outro componente no Universo que não é matéria, embora esteja intimamente ligado a ela. É chamada de energia.

Formas de energia, como a luz, o som e o calor, não são consideradas matéria, pois não possuem massa nem ocupam lugar no espaço.

Em linguagem científica, dizemos que energia é a capacidade de realizar um trabalho.

A matéria pode aparecer no Universo de diversas maneiras. Pode apresentar diferenças em sua composição ou em seu tamanho (seu volume). Isto quer dizer que a matéria varia em substância e se apresenta em diferentes corpos.

Cada substância é um determinado tipo de matéria.

Corpo é uma porção limitada de matéria. Exemplo: pedra, Sol e gato.

A matéria nem sempre pode ser vista ou percebida ou possuir forma própria. O ar, por exemplo, embora seja matéria, é composto de partículas tão pequenas que não são vistas.

É uma mistura composta de várias substâncias, como gás oxigênio, gás nitrogênio, gás carbônico e vapor de água.

Todos os corpos produzidos pelo homem e que possuem alguma utilidade recebem o nome de objeto (panela e copo).

Na maioria dos casos, os corpos são constituídos de uma mistura de substâncias. Na madeira, por exemplo, encontramos substâncias como a celulose, a lignina, a água, etc.

As substâncias são constituídas por um único tipo de molécula. São exemplos a água, o álcool, o gás oxigênio e o ferro.

Já o leite não é uma substância, e sim uma mistura de várias delas. Nele encontramos água, gordura, sais minerais etc.

No interior da matéria, encontramos a molécula que é a menor parte de uma substância e que ainda conserva a mesma composição dessa substância.

Se continuarmos a dividir a matéria, o que viria depois da molécula seria o átomo.

Os átomos são partículas que formam as moléculas.

Fonte: BARROS & PAULINO. Física e Química. São Paulo: Editora Ática, 2001.