Estados físicos da matéria. O estado físico da matéria é determinado pela organização e energia cinética entre as moléculas. Pode ser sólido, líquido, gasoso, plasma e Bose-Einstein.

1. Química
Giovanna Machado
9º ano A Manhã
ESTADOS FÍSICOS, PROPRIEDADES E CLASSIFICAÇÃO

2. Modelo Atômico de Dalton (Modelo da Bola de Bilhar)
1. Os átomos são esféricos, maciços,
indivisíveis e indestrutíveis.
2. Os átomos de elementos diferentes
têm massas diferentes.
3. Os diferentes átomos se
combinam em várias proporções,
formando novas substâncias.
4. Os átomos não são criados nem
destruídos, apenas trocam de
parceiros para produzirem novas
substâncias.
John Dalton (1766 - 1844)

3. Estados Físicos da Matéria
Estados físicos da matéria ou fases são as diferentes formas de como
uma substância pode se apresentar no espaço.
Sólido Líquido Vapor
Os principais são:

4. É quando os átomos das moléculas
constituintes da matéria estão em um estado
de agitação baixo, podendo ser concentrados
mais átomos em um mesmo espaço físico.
Possui forma e volume fixos.
Ex.: Bola de bilhar.
Por exemplo, a bola de bilhar, pode ser
colocada em qualquer tipo de recipiente que
ela não tomará a forma do recipiente, e o seu
volume não vai aumentar ou diminuir.
A força de atração é maior
que a força de repulsão
entre suas moléculas
Sólido
Sólido
Imagem: Stanton McCandish / GNU Free
Documentation License.

5. Líquido
Ocorre quando as moléculas já estão um
pouco mais dispersas em relação à
mesma matéria no estado sólido.
Substâncias no estado líquido têm
volume fixo, porém a sua forma pode
variar.
A força de atração é
aproximadamente igual
à força de repulsão
entre suas moléculas
Por exemplo, a água, se estiver em um
copo, toma a forma do copo, se estiver na
jarra, fica na forma da jarra.
Ex.: Água.
Líquido

6. Vapor
Acontece quando as partículas que formam a
matéria estão bastante afastadas, dispersas no
espaço. Por isso, elas podem ter a forma e o
volume variáveis.
A força de atração é
menor que a força
de repulsão entre
suas moléculas
Por exemplo, o oxigênio pode ser comprimido
dentro de um cilindro e tomar a forma desse
cilindro.
Ex.: Oxigênio.

7. Mudanças de Estado Físico
A influência de fatores externos
como Pressão e Temperatura
fazem a matéria se apresentar
ora em um, ora em outro estado
físico.
As mudanças de um estado
físico para outro recebem
denominações específicas...
Ex.: Água coexistindo nos três estados
físicos.

8. Mudanças de Estado Físico
Absorvem calor
(transformações endotérmicas)
Liberam calor
(transformações exotérmicas)
Solidificação
Condensação
(Liquefação)
Sólido (ordem) Líquido
Fusão Vaporização
Sublimação
Vapor ou gás (desordem)
Imagem:
Prattflora
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Documentation
License.
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domínio
público.
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GNU
Free
Documentation
License.

9. Características Importantes nas Mudanças
de Estado Físico
Ponto de Fusão/Solidificação
• Ponto de Fusão (PF) é a temperatura em que
uma substância muda do estado sólido para o
estado líquido.
• Ponto de Solidificação (PS) corresponde ao
processo inverso, embora as temperaturas
sejam equivalentes.
Obs. O PF e o PS são obtidos em uma dada pressão. Quando esta não é citada,
considera-se a pressão atmosférica

10. Características Importantes nas Mudanças
de Estado Físico
Ponto de Ebulição/Liquefação
• Ponto de Ebulição (PE) a temperatura em que
uma substância muda do estado líquido para o
estado de vapor.
• Ponto de Liquefação (PL) ou de Condensação
(PC) corresponde ao processo inverso, embora
as temperaturas sejam equivalentes.
Obs. O PE e o PL ou PC são obtidos em uma dada pressão. Quando
esta não é citada, considera-se a pressão atmosférica

11. ÁGUA PURA
Temperatura (°C) a 1 atm
Tempo
Sólido
Sólido
+
Líquido
Líquido
+
Vapor
Vapor
PF = 0°C
PE = 100°C
Líquido
–
10°C
Diagrama de Mudança de Estado Físico

12. ÁGUA + AÇÚCAR
Temperatura (°C) a 1
atm
Tempo
Sólido
Sólido
+
Líquido
Líquido
+
Vapor
∆TE
–
15°C
∆TF
Vapor
Líquido
Diagrama de Mudança de Estado Físico

13. Temperatura (°C) a 1
atm
Tempo
Sólido
+
Líquido
Líquido
+
Vapor
MISTURAS EUTÉTICAS
∆TE
–
15°C
TF
Sólido
Vapor
Líquido
Misturas Eutéticas são
misturas que mantêm sua
temperatura constante
durante a fusão/solidificação.
Diagrama de Mudança de Estado Físico

14. Temperatura (°C) a 1
atm
Tempo
Sólido
e
Líquido
Líquido
+
Gasoso
TE
–
15°C
∆TF
Sólido
Vapor
Líquido Misturas Azeotrópicas são
misturas que mantêm sua
temperatura constante durante
a vaporização/condensação.
Diagrama de Mudança de Estado Físico
MISTURAS AZEOTRÓPICAS

15. Influência da Pressão
Pressão e Temperatura são grandezas diretamente proporcionais,
assim, quanto MAIOR A PRESSÃO, MAIOR A TEMPERATURA DE
EBULIÇÃO.
Temperatura T Temperatura 3T

16. Influência da Altitude
Quanto MAIOR a ALTITUDE,
MENOR a TEMPERATURA DE
EBULIÇÃO e vice-versa, visto que
Pressão e Temperatura são
grandezas diretamente
proporcionais. Por esse motivo, a
água ferve a uma temperatura mais
baixa nas montanhas do que ao
nível do mar!
pressão maior pressão menor
altitude
0m
2.203 m
3.640 m
8.844 m
Recife
Cidade do México
LaPaz
Monte
Everest
La Paz: 87 ºC
3600 m
Quito: 90 ºC
2850 m
Brasília: 96 ºC
1100 m
São Paulo: 98 ºC
750 m
Santos: 100 ºC
Nível do mar 0 m
Altitude
EXEMPLO:

17. O Diagrama de Fases
Mapa de Pressões e
Temperaturas que
indica os Estados
Físicos em que uma
substância pura pode se
apresentar e suas
possíveis mudanças de
Estado Físico.
O Diagrama de
Fases é composto
por três curvas que
delimitam tais
Estados Físicos.
Pressão
Temperatura
0
pT
pC
Imagem produzida pelo Prof. Leandro Lima
Sólido
Líquido
Vapor
Gás
1
Pc
PT 2
3
TT TC

18. O que representa cada curva?
CURVA 1 - CURVA DE FUSÃO - SOLIDIFICAÇÃO: fronteira entre os
estados SÓLIDO-LÍQUIDO. Ou seja, sobre essa curva (com os respectivos
valores de temperatura e pressão) a substância coexiste naqueles Estados
Físicos sofrendo FUSÃO ou SOLIDIFICAÇÃO.
Pressão
Temperatura
0
pT
pC
Imagem produzida pelo Prof. Leandro Lima
Sólido Líquido
Vapor
Gás
1
Pc
PT 2
3
TT TC
Ex.: O gelo derretendo ou a água
congelando

19. CURVA 2 - CURVA DE VAPORIZAÇÃO - CONDENSAÇÃO: fronteira
entre os estados LÍQUIDO-VAPOR. Ou seja, sobre essa curva a
substância coexiste naqueles Estados Físicos, sofrendo VAPORIZAÇÃO ou
CONDENSAÇÃO.
Pressão
Temperatura
0
pT
pC
Imagem produzida pelo Prof. Leandro Lima
Sólido Líquido
Vapor
Gás
1
Pc
PT 2
3
TT TC
Ex.: A água evaporando ou a
precipitação da chuva.
O que representa cada curva?

20. CURVA 3: CURVA DE SUBLIMAÇÃO - RESSUBLIMAÇÃO: Fronteira
entre os estados VAPOR-SÓLIDO. Ou seja, sobre essa curva, a substância
coexiste naqueles Estados Físicos, sofrendo Sublimação ou Ressublimação
(Sublimação Reversa).
Pressão
Temperatura
0
pT
pC
Imagem produzida pelo Prof. Leandro Lima
Sólido Líquido
Vapor
Gás
1
Pc
PT 2
3
TT TC
Ex.: O gelo seco virando “fumaça”
ou o CO2 sendo transformado em
gelo seco.
O que representa cada curva?

21. Pontos-Conceitos Importantes
PT: PONTO TRIPLO:
Indica os valores de pressão
e temperatura nos quais a
substância coexiste nos
TRÊS ESTADOS FÍSICOS
(Sólido, Líquido e Vapor). É
o ponto em que as três
curvas se interceptam.
Pressão
Temperatura
0
pT
Imagem produzida pelo Prof. Leandro Lima
Sólido Líquido
Vapor
Gás
TT
PT

22. Pc: PONTO CRÍTICO: Indica o
limite que determina se a
substância é um vapor ou um
GÁS. Ele mostra a temperatura
crítica a partir da qual a
substância passa a ser um GÁS.
Afinal, existe diferença entre VAPOR e GÁS?
Pressão
Temperatura
0
pC
Imagem produzida pelo Prof. Leandro Lima
Sólido
Líquido
Vapor
Gás
TC
PC
Pontos-Conceitos Importantes

23. Qual a diferença entre VAPOR
e GÁS?
VAPOR: Estado Físico que
é capaz de estar em
equilíbrio com o Estado
Líquido ou Sólido, ou
transformar-se nesses
estados a partir da variação
da Pressão ou Temperatura.
Ex.: Quando colocamos água para
ferver numa chaleira, obtemos
água no estado de vapor.

24. GÁS: Estado Físico que não
pode ser alterado apenas pela da
variação da Temperatura. Para que
haja mudanças no Estado Físico de
um gás, é necessário que se varie a
sua Pressão.
Ex.: O gás de cozinha (GLP – Gás Liquefeito de Petróleo).
Dentro do botijão, ele se encontra no estado líquido por
estar a altas pressões.
Qual a diferença entre VAPOR
e GÁS?

25. Diagrama de Fases da
Água
No Ponto Triplo, temos:
TT = 0,01ºC e
pT = 4,579 mmHg (0,006 atm).
Com esses valores de
temperatura e pressão,
poderemos observar a água
simultaneamente nos três
estados: sólido (gelo), líquido
(água) e vapor (vapor d’água).
760
4,579
0 0,01 100
P(mmHg)
t(ºC)
Água
líquida
Água
sólida
Água
vapor
Ponto triplo

26. Leia a tirinha
ao lado e dê
uma explicação
para o fato
ocorrido.

27. Curiosidade: A panela de
Pressão
Ao nível do mar, nas
panelas abertas, a água
ferve a uma temperatura
próxima de 100ºC.
Ao nível do mar, nas panelas abertas, a água
ferve a uma temperatura próxima de 100ºC.

28. Como o próprio nome sugere, na
panela de pressão, a pressão
interna é bem maior que a
externa, fazendo a temperatura
de ebulição da água aumentar,
passando a ser algo em torno de
120ºC.
Nessas condições, estaremos cozendo o
alimento a uma temperatura maior que
numa panela aberta, gastando, assim,
menos tempo para o cozimento.
Curiosidade: A panela de
Pressão

29. 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.
Nestes fatos, estão relacionados corretamente os seguintes
fenômenos:
a) I – sublimação, II – solidificação, III – vaporização, IV – fusão.
b) I – sublimação, II – solidificação, III – fusão, IV – vaporização.
c) I – fusão, II – sublimação, III –vaporização, IV – solidificação.
d) I – vaporização, II- solidificação, III – fusão, IV – sublimação.
Exercício 01 Resolução
Sublimação
Solidificação
Vaporização
Fusão
a) I – sublimação, II – solidificação, III – vaporização, IV – fusão.

30. (UFRJ) Podemos classificar como processo
endotérmico e exotérmico, respectivamente, as
mudanças de estado:
a) liquefação e solidificação.
b) condensação e sublimação.
c) solidificação e evaporação.
d) fusão e liquefação.
e) evaporação e fusão.
Exercício 02
Resolução
Um PROCESSO ENDOTÉRMICO é aquele
que necessita RECEBER calor para
acontecer  Fusão, Vaporização e
Sublimação
Um PROCESSO EXOTÉRMICO é aquele
que necessita PERDER calor para
acontecer  Solidificação,
Condensação/Liquefação e Ressublimação
d) fusão e liquefação.

31. Exercício 03
A partir do gráfico de uma mistura eutética qualquer, qual
seria o valor do ponto de ebulição desse material?
a) 5oC.
b) 15oC.
c) 25oC.
d) 35oC.

32. (UEFS) A curva de aquecimento, representada no gráfico,
mostra a variação de temperatura em função do tempo de
uma amostra de álcool vendida em supermercado.
Exercício 04

33. Considerando-se essas informações, uma análise desse
gráfico permite corretamente afirmar:
a) O álcool da amostra é uma substância composta pura.
b) O vapor formado no final do aquecimento contém
apenas etanol.
c) A temperatura de ebulição mostra que esse álcool é
uma mistura azeotrópica.
d) A temperatura de ebulição constante mostra que o
álcool da amostra é isento de água.

34. Exercício 05
(Unesp) No campo da metalurgia, é crescente o interesse nos
processos de recuperação de metais, pois é considerável a
economia de energia entre os processos de produção e de
reciclagem, além da redução significativa do lixo metálico. E
esse é o caso de uma microempresa de reciclagem, na qual se
desejava desenvolver um método para separar os metais de uma
sucata, composta de aproximadamente 63% de estanho e 37%
de chumbo, por meio aquecimento. Entretanto, não se obteve
êxito nesse procedimento de separação. Para investigar o
problema, foram comparadas as curvas de aquecimento para
cada um dos metais isoladamente com aquela da mistura, todas
obtidas sob as mesmas condições de trabalho.

36. A partir das informações das figuras, é correto afirmar que
a sucata é constituída por uma:
a) mistura eutética, pois funde em temperatura constante.
b) mistura azeotrópica, pois funde em temperatura
constante.
c) substância pura, pois funde em temperatura constante.
d) suspensão coloidal que se decompõe pelo aquecimento.
e) substância com impurezas e com temperatura de ebulição
constante.

37. Exercício 06
(UFSM) Quando se está ao nível do mar, observa-se que a água
ferve a uma temperatura de 100 °C. Subindo uma montanha de 1
000 m de altitude, observa-se que:
a) a água ferve numa temperatura maior, pois seu calor
específico aumenta.
b) a água ferve numa temperatura maior, pois a pressão
atmosférica é maior.
c) a água ferve numa temperatura menor, pois a pressão
atmosférica é menor.
d) a água ferve na mesma temperatura de 100 °C, independente
da pressão atmosférica.
e) a água não consegue ferver nessa altitude.

38. Exercício 07
(ENEM) O ciclo da água é fundamental para a preservação da
vida no planeta. As condições climáticas da Terra permitem
que a água sofra mudanças de fase e a compreensão dessas
transformações é fundamental para se entender o ciclo
hidrológico. Numa dessas mudanças, a água ou a umidade da
terra absorve o calor do sol e dos arredores. Quando já foi
absorvido calor suficiente, algumas das moléculas do líquido
podem ter energia necessária para começar a subir para a
atmosfera.
A transformação mencionada no texto é a
a) fusão. b) liquefação. c) evaporação. d) solidificação. e)
condensação.

39. Exercício 08
(CFTMG) Os estados de agregação das partículas de um material
indeterminado possuem algumas características diferentes,
conforme mostra a Figura 1. Por outro lado, as mudanças de
estado físico desse mesmo material são representadas por meio
de uma curva de aquecimento que correlaciona valores de
temperatura com a quantidade de energia fornecida sob a forma
de calor, apresentada na Figura 2.

40. Uma relação entre os dados da Figura 2 e os estados de
agregação da Figura 1 permite estabelecer que
a) B - gasoso, D - líquido, E - sólido.
b) A - sólido, C - líquido, E - gasoso.
c) A - sólido, B - líquido, C - gasoso.
d) C - sólido, D - líquido, E- gasoso.