No nível molecular o que diferencia o estado liquido do gasoso

Contente:

No entanto, se falamos sobre os outros dois estados da matéria, que é o líquido e o gás, então líquidos fluxo para tomar a forma de um copo e gases difunda para preencher completamente o volume disponível. A principal diferença entre sólido, líquido e gás está em suas propriedades, que iremos discutir neste artigo.

Gráfico de comparação

Definição de Sólido

Pelo termo "sólido", queremos dizer o tipo de matéria que é rígida em estrutura e se opõe à mudança em sua forma e volume. As partículas de um sólido são fortemente ligadas e bem organizadas em um padrão regular, o que não permite que as partículas se movam livremente de um lugar para outro. As partículas vibram e giram continuamente, mas não há movimento, pois estão muito próximas umas das outras.

Como a atração intermolecular é máxima nos sólidos, e porque sua forma é fixa, e as partículas ficam, onde se fixam. Além disso, a compressão do sólido é muito difícil, pois os espaços entre as moléculas já são muito menores.

Definição de líquido

Uma substância de fluxo livre de volume constante e consistência é chamada de líquido. É um tipo de matéria que não tem forma, mas assume a forma do vaso no qual está presa. Ele contém pequenas partículas, que são mantidas firmemente por ligações intermoleculares. Uma das propriedades únicas do líquido é a tensão superficial, um fenômeno que faz com que o fluido possua uma área superficial mínima.

A compressão do líquido é quase difícil, devido ao menor espaço entre as partículas. As partículas estão intimamente ligadas, mas não tão fortemente como no caso do sólido. Permitindo assim que as partículas se movam e se misturem umas com as outras.

Definição de Gás

O gás é descrito como um estado da matéria que se difunde livremente em todas as direções e preenche todo o espaço disponível, independentemente da quantidade. É constituído por uma partícula que não possui uma determinada forma e volume. As partículas podem ser átomos individuais ou moléculas elementares ou moléculas compostas.

Nos gases, as moléculas estão frouxamente presas e, portanto, há muito espaço entre as moléculas para se mover livre e constantemente. Devido a essa característica, o gás tem a capacidade de encher qualquer recipiente, bem como pode ser facilmente comprimido.

Principais diferenças entre sólido, líquido e gás

A diferença entre sólido, líquido e gás pode ser traçada claramente pelos seguintes motivos:

1. Uma substância com rigidez estrutural e forma firme que não pode ser alterada facilmente é chamada de sólida. Um fluido semelhante à água, que flui livremente, tendo um volume definido, mas sem forma permanente, é denominado líquido. O gás refere-se a um estado da matéria, não tem forma, mas se conforma com a forma do recipiente, completamente, em que é colocado.
2. Enquanto os sólidos têm certa forma e volume, os líquidos têm apenas volume definido, mas não a forma, os gases não têm forma nem volume.
3. O nível de energia é mais alto em gases, médio em líquidos e mais baixo em sólidos.
4. A compressão de sólidos é difícil, os líquidos são quase incompressíveis, mas os gases podem ser facilmente comprimidos.
5. O arranjo molecular dos sólidos é regular e próximo, mas os líquidos têm arranjos moleculares irregulares e esparsos e gases, também têm arranjos de moléculas aleatórios e mais esparsos.
6. O arranjo molecular em sólidos é bem organizado. No entanto, as camadas de moléculas deslizam e deslizam umas sobre as outras, no caso dos líquidos. Em contraste, as partículas nos gases não são organizadas, devido ao qual as partículas se movem aleatoriamente.
7. Quando se trata de fluidez, os sólidos não podem fluir, entretanto, os líquidos podem fluir e isso também do nível superior para o nível inferior. Em oposição a isso, os gases fluem em todas as direções.
8. Os espaços entre as moléculas e a energia cinética são mínimos em sólidos, médios em líquidos e máximos em gases. Portanto, o movimento das moléculas é desprezível em sólidos, enquanto que em líquidos, o movimento errático e aleatório das moléculas pode ser visto. Ao contrário dos gases, que possuem o movimento livre, constante e aleatório das moléculas.
9. Em sólidos, as partículas são mantidas firmemente por forte atração intermolecular, embora em líquidos a atração entre as partículas seja intermediária. Contra isso, as partículas são seguras frouxamente, porque a atração intermolecular é fraca.
10. A velocidade do som é mais alta em sólidos, enquanto a velocidade é um pouco mais lenta em líquidos e mínima em gases.
11. Como os sólidos têm formato e tamanho definidos, não precisam de recipiente para armazenamento. Os líquidos não podem ser armazenados sem um recipiente. Por outro lado, para armazenar gases, um recipiente fechado é necessário.

Mudança no estado da matéria

A matéria muda seu estado de uma forma para outra, quando aquecida ou resfriada, que é coberta pela mudança física. Portanto, a seguir estão alguns processos pelos quais o estado da matéria pode ser alterado:

• Derretendo: Processo de transformação do sólido em líquido.
• Congelando: Processo que auxilia na transformação de líquido em sólido.
• Vaporização: Processo usado para transformar líquido em gás.
• Condensação: Processo no qual o gás é transformado em líquido.
• Sublimação: Quando o sólido se transforma em gás, é denominado como sublimação.
• Desposição: Processo pelo qual o gás é convertido em sólido.

Conclusão

Portanto, neste artigo aprendemos que a matéria está presente em três estados, i.w. Sólido, líquido e gasoso. Além disso, o estado da matéria é intercambiável, ou seja, a forma pode ser alterada alterando a temperatura ou a pressão.

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Sólido, Líquido e Gás. Todos conhecemos os estados físicos da matéria. Mas o que acontece com a substância que faz com que seu estado físico se altere? Por que o comportamento diferente de algumas substâncias?

Sabemos que as substâncias são formadas por moléculas. Uma simples gota de água possui milhões e milhões de moléculas de água. Desta forma, uma pequena amostra de uma substância pode ser entendida como um amontoado de moléculas dessa substância perto umas das outras. A distância entre as moléculas, ou o quão perto uma estará da outra é que determina seu estado físico.

Quanto mais perto as moléculas se encontrarem, podemos dizer que mais "sólida" a substância será. À medida que as moléculas se distanciam a substância vai se tornando líquida e, distanciando-se ainda mais, torna-se um gás. Entendendo como isso funciona, fica fácil entender as mudanças de estado físico causadas pela mudança de temperatura.

Primeiramente vamos relembrar que, quando uma substância no estado sólido, torna-se líquida, quando um líquido torna-se gás, ou vice-versa, dizemos que houve uma mudança de estado físico. Uma substância pode sofrer dois tipos de transformação: quando ela se transforma em outra substância, diferente da primeira, dizemos que ocorreu uma transformação química; quando ela sofre uma alteração mas continua sendo a mesma substância, dizemos que ocorreu uma transformação física.

Assim, quando pegamos um pedaço de gelo e deixamos que ele derreta, transformamos água sólida em água líquida. Como não houve nenhuma modificação na substância (que continua sendo água), a transformação é física.

Então, uma mudança de estado físico pode - e deve -ser entendida como uma transformação física que altera a distância entre as moléculas, que modifica a forma com que estão distribuídas na amostra. Pensando dessa forma, conseguimos facilmente entender algumas coisas:

Por que ao aquecermos um sólido ele derrete?

Como vimos, uma substância no estado sólido tem suas moléculas mais próximas umas das outras, mais "aglomeradas". Quando aquecemos uma substância estamos aumentando a energia cinética das moléculas, fazendo com que elas fiquem mais agitadas.

Pense no seguinte exemplo: um grupo de vinte pessoas é colocado em pé em um canto de uma sala. Se as pessoas estiverem paradas ou se movimentando muito discretamente, é perfeitamente possível deixá-las próximas, ocupando pouco espaço. Imagine agora que comece a tocar uma música e as pessoas comecem a dançar. Inevitavelmente elas começarão a se chocar e, naturalmente, começarão a ocupar mais espaço e aumentar a distância entre elas.

Com as moléculas, o efeito será o mesmo. Com o aumento da agitação, causado pelo aumento da energia cinética (aquecimento), elas começam a se chocar e a se distanciar mais umas das outras. Quando essa distância atingir um ponto crítico, a substância, antes sólida, torna-se líquida, pelo simples fato de sua distância intermolecular ter aumentado. Perceba que se continuarmos a aumentar a energia cinética, as moléculas ficarão mais e mais agitadas ocupando cada vez mais espaço e distanciando-se cada vez mais uma das outras, o que explica porque um líquido torna-se um gás.

Por que um sólido quando aquecido dilata?

Compreendendo o efeito que o aumento de energia cinética causa nas moléculas - choque e distanciamento - fica fácil compreender porque o sólido se dilata. À medida que a energia da molécula aumenta, ela começa a se chocar nas moléculas vizinhas que por sua vez começa também a ficar mais agitada e se chocará em outra. Se você imaginar uma fila de moléculas perceberá que, quando começarmos a agitar a primeira da fila, esta empurrará a segunda que empurrará a terceira e assim por diante. Quando a fila toda estiver mais agitada (quente) é intuitivo imaginar que a fila estará mais comprida. Isto explica não só a dilatação e contração dos sólidos como também a propagação do calor.

Mas por que a água não se contrai quando congela?

Algum leitor deve ter feito essa pergunta, ao ler a explicação sobre distância e estado físico. Se um sólido tem distância intermolecular menor que um líquido e este tem distância menor que um gás, é bastante lógico imaginar que a mesma quantidade de moléculas de uma substância gasosa ocupa mais espaço do que se transformarmos essa substância em líquido e que um líquido deve ocupar mais espaço que um sólido.

Isso é verdade, tanto é que utilizamos esse conceito para explicar a dilatação e as próprias mudanças de estado. Porém, isso não acontece com a água líquida e sólida. Muita gente já esqueceu uma garrafa com água no congelador e, quando se lembrou, teve a ingrata surpresa de encontrar a garrafa quebrada. Isso ocorre porque a água, ao congelar, ao invés de se contrair, dilata-se.

Geometria da molécula da água

Quem nunca teve essa experiência, não precisa realizá-la para comprovar o que estamos dizendo. Basta pensar no fato de o gelo flutuar na água. Quando congelada, a água se dilata aumentando seu volume. O aumento de volume causa uma diminuição da densidade, fazendo com que o gelo seja menos denso que a água líquida e flutue.

Isso acontece por causa da geometria da molécula da água. As famosas moléculas H2O têm um formato angular e, quando diminuímos sua agitação molecular (resfriamos), elas começam a se agrupar em um formato muito especial, devido à geometria e à atração entre as moléculas, formado cristais que ocupam mais espaço do que as mesmas moléculas ocupariam se estivessem soltas.

Para entender isso, vamos a outra analogia: pense em algumas crianças andando livremente de braços abertos. Imagine agora que elas resolvam se dar as mãos. Você consegue visualizar que elas ocupam menos espaço quando estavam andando do que quando de mão dadas, já que a "roda" formada tem um grande espaço vazio dentro? É o que acontece com a água.

Se tudo o que foi dito é transformação ou fenômeno físico, o que este texto faz na parte de química? Esta dúvida não é acadêmica, mas pode ter surgido quando você leu o texto acima. Lembre-se que, para a química, as interações entre as moléculas são muito importantes. Você verá que a forma com que uma substância se apresenta pode ser determinante em vários aspectos das reações e que essas formas podem ser características das ligações atômicas existentes nas moléculas. Calma, este é um conceito que iremos tornar mais preciso em vários outros temas, por isso ele está na química.