Estados da Matéria: Sólido, Líquido e Gasoso

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Química Aplicada
Estados da Matéria
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Profa. Ms. Luciana Borin de Oliveira 
Revisão Textual:
Profa. Esp. Vera Lídia de Sá Cicaroni
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Estados da Matéria
 · Introdução
 · Matéria
 · Estados da matéria: sólido, líquido e gasoso
 · Mudanças de Estados da Matéria
 · Outras Propriedades da Matéria
Nesta unidade, abordaremos as fases ou estados da matéria: sólido, 
líquido e gasoso. O principal objetivo desta unidade é compreender 
como a matéria se apresenta, as características dos estados e suas 
mudanças de fase.
Leia atentamente o conteúdo desta unidade, que lhe possibilitará conhecer as dimensões dos 
Estados da Matéria.
Você também encontrará, nesta unidade, uma atividade composta por questões de múltipla 
escolha relacionada com o conteúdo estudado. Além disso, terá a oportunidade de trocar 
conhecimentos e debater questões no fórum de discussão.
É extremante importante que você consulte os materiais complementares, pois são ricos em 
informações que lhe possibilitarão o aprofundamento dos seus estudos sobre este assunto.
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Unidade: Estados da Matéria
Contextualização
Para iniciar esta unidade, a partir da ilustração abaixo, reflita sobre as diferentes apresentações 
da substância água na natureza. 
Àgua Gelo Vapor
Oriente sua reflexão pelas seguintes questões:
 » Por que isso acontece?
 » Quais fenômenos estão envolvidos?
 » Como controlar esses estados?
Fonte: T
hinkstock / G
etty Im
ages
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Introdução
“A química, como toda ciência, não é nada magico ou superior, 
reservado para mentes brilhantes. Nem tampouco existe uma receita 
mirabolante para se aprender ou fazer ciência, algo como o mito do 
fantástico ‘método cientifico’ que os cientistas seguem como uma 
maquininha de fazer leis e teorias... Existem tantos métodos quanto 
cientistas; tudo é válido para se resolver um problema e não existe 
necessariamente uma ordem a ser seguida” (MATHEUS, 2001).
Matéria
Vivemos rodeados por objetos que são diferentes, mas que têm uma coisa em comum: 
ocupam um lugar no espaço. Sendo assim, não se consegue colocar duas ou mais coisas no 
mesmo lugar.
Lei de Newton “Dois corpos não ocupam o mesmo lugar no espaço”
O espaço ocupado é chamado de volume e o tamanho dele, com maior ou menor 
quantidade de substância, chama-se massa. Chamaremos de matéria tudo o que ocupa 
lugar no espaço e tem massa.
Para Pensar
Aninha pegou um copo e encheu-o com suco de uva.
Como estava muito calor, colocou três pedras de gelo no copo.
Nesse momento, o suco transbordou e Aninha chorou, pois molhou e 
sujou seu vestido.
Pergunta: Por que o líquido transbordou?
Fenômenos
Os objetos que nos rodeiam sofrem transformações. Essas transformações podem alterar 
a matéria final ou não. Ao derreter uma barra de ferro numa fundição, não há alteração de 
matéria, pois o ferro continua sendo ferro; só muda o estado físico de sólido para líquido pela 
ação da alta temperatura. Por outro lado, ao se incinerar, no laboratório, uma amostra de carne, 
teremos a formação de cinzas.
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Unidade: Estados da Matéria
Fenômeno físico Fenômeno químico
Fonte: Thinkstock / Getty Images Fonte: Thinkstock / Getty Images
O fenômeno físico não altera a matéria, já o fenômeno químico proporciona a formação de 
outra substância.
Exemplificando: Ir ao cabelereiro e cortar o cabelo é um fenômeno físico, porém queimar 
esse cabelo que foi cortado é um fenômeno químico.
Exemplos de propriedades químicas:
Combustão ao colocarmos a gasolina em contato com uma fonte de calor, ela pega fogo; o suco de uva não.
Digestão
ao ingerirmos os alimentos, eles vão para o estômago, onde recebem o ácido 
estomacal, momento em que são digeridos, quebrados em partículas menores 
para absorção do organismo.
Oxidação o ferro sofre oxidação e enferruja. A oxidação é a reação do material com o oxigênio contido no ar.
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Estados da matéria: sólido, líquido e gasoso
Abordaremos, adiante, as mudanças de fase da matéria. A matéria pode se apresentar nos 
estados sólido, líquido e gasoso. A mudança de estado da matéria é um fenômeno físico.
No nosso dia a dia, observamos a água em diferentes formas:
 » ao abrirmos o congelador, deparamo-nos com os cubos de gelo.
 » ao abrirmos a torneira e o chuveiro, temos a água que lava nossas roupas, louças e nos 
higieniza no banho. 
 » e quando colocamos água na caneca sobre fogo alto do fogão, temos a formação do 
vapor de água.
A água é um elemento que se apresenta diariamente nos três estados: sólido, líquido e gasoso.
Como vimos, as substâncias podem se apresentar em três fases: fase sólida, fase líquida e 
fase gasosa.
A temperatura do ambiente e pressão são os fatores que determinam o estado em que as 
substâncias se encontram. Dessa forma, cada material se apresenta de uma forma diferente em 
cada ambiente. E, toda vez que uma substância muda do estado sólido para líquido, líquido 
para gasoso, por exemplo, diz-se que houve uma mudança de estado ou mudança de fase.
Esse fenômeno explica-se, pois as substâncias são formadas por átomos e, ao se fornecer 
energia para os átomos, eles começam a se movimentar. 
Exemplificando:
Imagine um grupo de amigos que está conversando e uma música 
começa a tocar. O grupo começa a se agitar, o calor aumenta e eles 
começam a se separar.
Da mesma forma, quando a música para, o grupo volta a se reunir para continuar conversando.
A mesma coisa acontece com os átomos. Ao receber o calor (= energia), os átomos começam 
a se movimentar e a se distanciar. Ocorre, então, a mudança do estado sólido para líquido e de 
líquido para gasoso.
Os átomos, ao perderem energia, param de se agitar, voltam a se aproximar e temos as 
mudanças de gasoso para líquido e de líquido para sólido.
Concluindo, vemos que o que define um estado físico da matéria são as forças de coesão e 
repulsão. A coesão aproxima as partículas e a repulsão tende a separá-las. 
 » Se a força de coesão for maior que a força de repulsão, a substância se apresentará na 
fase sólida.
 » No momento em que as forças apresentarem a mesma intensidade, ocorrerá a fase líquida.
 » E, quando a força de repulsão superar a força de coesão, teremos a fase gasosa.
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Unidade: Estados da Matéria
Sólido
Os sólidos apresentam forma e volume bem definidos. É como se comporta uma bola de 
boliche. No estado sólido, as partículas encontram-se organizadas em posições bem definidas, 
lado a lado.
Líquido
O líquido adquire a forma do recipiente em que está contido, como um copo de água estreito 
e um copo largo de 300 mililitros. A forma pode mudar, mas o volume continua sendo o mesmo. 
Nesse estado, existe menor atração entre as partículas e elas ficam se movendo e deslizando 
umas sobre as outras.
Gasoso
Um material no estado gasoso é denominado gás ou vapor. Um gás passa facilmente de um 
lugar para outro, pois possui grande fluidez. Ele sempre ocupa o volume do recipiente que o 
contém. A matéria nesse estado não possui forma e volume próprios. O ar pode ocupar uma 
sala de aula e pode ser acondicionado num cilindro.
Resumindo numa tabela:
Sólido Líquido Gasoso
Ligação entre átomos intensa fracas muito fracas
Movimento vibração translação intenso
Forma geométrica definida sem definição Indefinida
Volume constante constante indefinido
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Mudanças de Estados da Matéria
O derretimento das geleiras e a evaporação da água são fenômenos físicos que acontecem 
por mudanças de temperatura e pressão. As mudanças de estado recebem nomes especiais:
Fusão Vaporização
Sólido Líquido Gasoso
Solidi�cação
Sublimação
Liquefação
(condensação)
 Fonte: A
daptado de profm
castro.w
ordpress.com
Fusão
fonte: Thinkstock/Getty Images
É a passagem do estado sólido para o estado líquido. 
Ocorrequando uma substância sólida é aquecida.
A temperatura em que ocorre a mudança de fase 
denomina-se Temperatura de Fusão ou Ponto de Fusão.
Importante!
O sistema permanecerá em Temperatura de Fusão até que toda 
substância no estado sólido passe para o estado líquido
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Unidade: Estados da Matéria
Vaporização
fonte: Thinkstock/Getty Images
É a passagem do estado líquido para o estado gasoso. Ocorre 
quando uma substância líquida é aquecida.
A vaporização pode ocorrer de duas formas diferentes:
• evaporação, quando o líquido passa para o estado gasoso 
lentamente à temperatura ambiente; 
• ebulição, quando a passagem do estado líquido para 
o gasoso é rápida e com formação de bolhas.
A temperatura em que ocorre a mudança de fase denomina-
se Temperatura de Ebulição ou Ponto de Ebulição.
Importante!
O sistema permanecerá em Temperatura de Ebulição até que 
toda substância no estado líquido passe para o estado gasoso.
Liquefação (Condensação)
fonte: Thinkstock/Getty Images
É a passagem do estado gasoso para o estado líquido.
Ocorre quando uma substância gasosa perde calor.
Importante!
Chamamos de condensação quando a substância no estado 
gasoso é um vapor e liquefação quando a substância no estado 
gasoso é um gás.
Solidificação
fonte: Thinkstock/Getty Images
É a passagem do estado líquido para o estado sólido.
Ocorre quando uma substância líquida perde calor.
 
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Sublimação
fonte: Thinkstock/Getty Images
É a passagem direta do estado sólido para o estado gasoso sem 
a passagem pelo estado líquido.
Para pensar
A tabela, a seguir, fornece os Pontos de Fusão e Pontos de Ebulição de 
algumas substâncias.
Substância Fusão (ºC) Ebulição(ºC)
A 50 200
B -100 100
C -200 90
Considere essas substâncias nas geleiras (temperatura de – 40ºC), em São 
Paulo (temperatura de 25ºC) e no deserto (temperatura de 60ºC).
Quais os estados físicos das substâncias em questão nos três locais 
indicados? 
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Unidade: Estados da Matéria
Outras Propriedades da Matéria
Densidade
É a propriedade do material que relaciona massa e volume.
md
v
=
Ela é uma propriedade específica de cada material, como o Ponto de Fusão e o Ponto de 
Ebulição, e serve para diferenciá-los dos demais.
A unidade de densidade no Sistema Internacional (SI) é o quilograma por metro cúbico (kg/
m3), embora as unidades mais utilizadas sejam o grama por centímetro cúbico (g/cm3) ou o 
grama por mililitro (g/mL).
A densidade da água é 1,0 g/cm3
Significa que 1 grama de água cabe num cubo de 1 centímetro de largura, 1 centímetro de 
profundidade e 1 centímetro de altura.
Reflita
Você já deve ter observado que alguns objetos afundam e outros não. 
A diferença entre os materiais que afundam e os que não afundam é 
explicada pela densidade. Não é o material de maior massa que afunda, 
e sim o material mais denso. Esta é uma observação importante: os 
objetos com densidade superior à da água afundam e os materiais com 
densidade inferior não afundam. Faça o teste: encha vários copos de água 
e mergulhe diversos materiais neles!
Propriedades Organolépticas
São aquelas perceptíveis aos cinco sentidos dos seres humanos: visão, paladar, olfato, 
audição e tato, e servem para identificar determinado material. Exemplo: o açúcar é branco, 
a cândida tem cheiro forte, o ácido cítrico tem sabor azedo. 
É possível identificar o açúcar e o sal pelo paladar; pela visão fica difícil, pois ambos são pós 
brancos utilizados na cozinha. Pode-se, também, identificar o óleo e a água pela aparência, pois 
são líquidos com cores diferentes.
As análises físico-químicas são muito importantes na identificação dos materiais, mas, 
como foi apresentado acima, as propriedades organolépticas não devem ser desprezadas na 
identificação das substâncias.
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Você sabia?
A Análise Sensorial é uma ciência que se utiliza da percepção das propriedades 
organolépticas para classificar produtos. De acordo com Isaac et al. (2012), a 
análise sensorial tem sido utilizada como instrumento de medida científica na 
avaliação da qualidade de cosméticos. É fonte de informação única e a mais 
próxima possível do ser humano, porque avalia a aceitação e a preferência 
pelos produtos, quanto a atributos como a aparência, viscosidade, fragrância, 
espalhabilidade, resíduo graxo, secagem rápida, podendo ser muito útil na 
elucidação de problemas relacionados à aceitação do produto pelo consumidor. 
A aquisição e a continuidade do uso do produto estão relacionadas à sensação 
provocada no consumidor e pode ser a avaliada pela Análise Sensorial. 
• Se a aparência não agrada, o consumidor não compra, não usa. 
• Pelo tato, é possível verificar a sensação graxa residual: a maciez, a hidratação, 
a refrescância, o toque seco, entre outros atributos proporcionados por um 
determinado cosmético. 
• Pelo gosto, envolvendo a percepção do doce, do salgado, do ácido, do 
amargo, do adstringente, do metálico, pode ser definida a compra de um 
batom ou a continuidade do uso de uma pasta dentifrícia. 
• A aquisição e/ou a utilização constante podem, também, ser definidas 
quando a fragrância de um cosmético e o odor de um perfume podem ser 
percebidos pelo homem. 
Em estudos de mercado, a análise sensorial pode ser aplicada em ensaios 
comparativos entre produtos concorrentes e, também, em ensaios de aceitação 
dos consumidores por produtos a serem lançados para consumo.
Em resumo, tudo o que nos cerca tem química. Falamos de materiais, estados, mudanças de 
fase e propriedades. Cabe a nós observar, a partir de agora, as coisas com outros olhos, os olhos 
de quem estuda e desvenda química.
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Unidade: Estados da Matéria
Material Complementar
Para complementar os conhecimentos adquiridos nesta unidade, leia o seguinte artigo:
Livros:
ZIEBELL, Luiz Fernando. O quarto estado da matéria. Porto Alegre: UFRGS, 
Instituto de Física, 2004. 30 p. : il. (Textos de apoio ao professor de física, ISSN 
1807- 2763; v. 15)
Essa leitura irá enriquecer sua compreensão sobre o assunto tratado nesta unidade.
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Referências
ISAAC, V., CHIARI, B. G., MAGNANI, C., CORREA, M. A. Análise sensorial como 
ferramenta útil no desenvolvimento de cosméticos. Rev. Ciênc. Farm. Básica Apl., 
2012;33(4):479-488.
MATHEUS, A. L. Química na cabeça. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2001.
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Unidade: Estados da Matéria
Anotações