Estados físicos Da Matéria

1 Introdução

Para quem sempre estudou em química que os estados físicos da matéria eram apenas sólido , líquido e gasoso(ou no máximo aprendeu sobre o estado plasma), nas próximas páginas verá que não são apenas estes , os únicos estados físicos existentes.

Esta será uma abordagem um pouco mais aprofundada que envolverá conceitos como Física e Mecânica Quântica, além de Astrofísica,mas de maneira mais clara possível para que se reflita a dimensão que separa um estado físico do outro, a ponto de surgir entre eles vários estados intermediários.

Curioso notar, que algumas das partículas que compõe determinado estado, teve origem no momento do Big-Bang, enquanto outras ainda estão sendo descobertas.Essa diferenciação é fundamental para se entender as características peculiares de cada estado físico, assim como nos estados intermediários.

Alguns tópicos serão menos desenvolvidos que outros , pois há uma dificuldade de se encontrar informações seguras a respeito, pelo fato de algumas pesquisas serem recentes e outras ainda estarem em desenvolvimento, portanto muitas ainda não publicadas.

2 Objetivo

O presente trabalho tem como objetivo principal, informar sobre os estados físicos da matéria - além dos mais conhecidos – outros estados que para muitos ainda é desconhecido, e descrever alguns estados físicos intermediários, que atualmente vem sendo comprovados pelos cientistas, graças ao avanço tecnológico e dedicação em suas pesquisas.

Para isso, foram pesquisados alguns artigos científicos, mais atuais possível,para que se tenha maior precisão, quanto aos resultados até o presente momento, assim como suas futuras aplicações. 

3 Os estados físicos

As moléculas se atraem. Deste simples fato, surgem importantes consequências. Rios, lagos e oceanos existem porque as moléculas se atraem e formam um líquido. Sem esse líquido, não haveria vida. Sem as forças entre as moléculas, nossa carne se separaria dos ossos e os oceanos virariam gás. Dizendo de forma menos dramática, as forças entre as moléculas governam as propriedades físicas da matéria e contribuem para explicar as diferenças entre as substâncias que estão a nossa volta. ATKINS. Peter,JONES.Loretta(2006).

Os estados físicos da matéria são conjuntos de configurações que objetos macroscópicos podem apresentar. O estado físico tem relação com a velocidade do movimento das partículas de uma determinada substância. Canonicamente e segundo o meio em que foram estudados, são três os estados ou fases considerados: sólido, líquido e gasoso. Outros tipos de fases da matéria, como o condensado de bose-einstein ou o plasma são estudados em níveis mais avançados de física.

Há muitas discussões sobre quantos estados da matéria existem, porém as versões mais populares atualmente são de que a matéria somente tem três estados: sólido, líquido e gasoso. Mas há também outros que, ou são intermediários ou pouco conhecidos. Por exemplo: os vapores, que nada mais são uma passagem do estado líquido para o gasoso na mesma fase em que o gás, porém quando está em estado gasoso, não há mais possibilidade de voltar diretamente ao estado líquido; já quando em forma de vapor, pode ir ao estado líquido, desde que exista as trocas de energia necessárias para tal fato. Por isto que diz-se comumente "vapor d´água".(Wikipédia, a enciclopédia livre).

 

São eles:

• Sólido

• Líquido

• Gasoso

• Condensado de Bose– Einstein

• Plasma

• Condenssado fermiônico

4 Sólido

Os sólidos são substâncias relativamente rígidas, inflexíveis e que são encontradas como cristais.As estruturas internas dos cristais são determinadas experimentalmente por meio da técnica de difração de raio X, na qual o diagrama dos raios X difratados pelo cristal é usado para calcular as posições dos átomos do retículo cristalino.

Os retículos cristalinos apresentam formas geométricas diferentes.A cela unitária, uma pequena porção do retículo cristalino , pode ser usada para gerar a estrutura geométrica de todo o retículo.Um dos tipos de retículos é o retículo de empacotamento denso, que pode ser tanto empacotamento cúbico denso (ecd) ou empacotamento hexagonal denso (ehd).Em cada um destes, a eficiência de empacotamento, isto é, a capacidade do arranjo em preencher o espaço, é a máxima possível.Alguns retículos iônicos, apesar de não serem de empacotamento denso, podem ser descritos em termos de retículos de empacotamento denso de um tipo de íon com um contra- íon, isto é, um íon de carga oposta, ocupando vazios octaédricos e/ou tetraédricos na estrutura.

Sólidos iônicos consistem em cátions e ânions nos pontos do retículo cristalino

.Sólidos moleculares consistem em moléculas que se atraem entre si por meio de forças de Van der Waals, que são geralmente fracas.Sólidos covalentes consistem em uma rede tridimensional de átomos ligados entre si por meio de ligações covalentes.Sólidos metálicos consistem em cátions envolvidos por uma nuvem de elétrons livres que pertencem a todo o cristal. A estabilidade de um sólido é quase sempre caracterizada por sua dureza, ponto de fusão, calor de fusão e, com maior ênfase, pela sua energia reticular.Energias reticulares podem ser calculadas a partir de dados experimentais, usando o ciclo de Born-Haber.

O estado sólido é quase sempre caracterizado por irregularidades internas conhecidas como defeitos.Isto inclui irregularidades conhecidas como defeitos lineares ou deslocamentos, nos quais a regularidade do retículo cristalino é interrompida ao longo da linha, e defeitos puntuais, que incluem vazios posições intersticiais, centros de cor e centros de impurezas.Os semicondutores são preparados adicionando-se em certas sustâncias baixas e controladas concentrações de centros de impurezas. RUSSEL.John (1994)

5 Líquido

Muitas das propriedades dos líquidos são intermediárias entre as dos sólidos e a dos gases.Isto é uma conseqüência do fato de no líquido as moléculas estarem quase