Estados Físicos da Matéria

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2020 - 2022
ESTUDO DA MATÉRIA
Já sabe o que é química? Agora vamos aprender sobre o comportamento da matéria: 
suas transformações químicas e físicas, com interpretações matemáticas.
Esta subárea é composta pelos módulos:
1. Estados físicos da Matéria
2. Mudanças de Estado
3. Diagrama de Fases
3www.biologiatotal.com.br
ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA
Você já ouviu falar que a Terra é o planeta azul? Essa característica está relacionada a 
quantidade de água que temos no nosso planeta. Quando olhamos a imagem da Terra 
vista do espaço, é possível ver a imensidão azul que corresponde aos oceanos. Mas, 
além deles, a água também pode ser encontrada no estado sólido nas geleiras ou até 
mesmo gasoso, na forma de vapor disperso na nossa atmosfera. 
Entretanto, independente da forma que é encontrada, a água sempre será formada 
pela junção de várias moléculas de H2O. Então, o que será que faz com que ela tenha 
estados físicos diferentes? O que muda entre as moléculas de água dos oceanos e a das 
geleiras, por exemplo? Vamos descobrir! 
Para entendermos a diferença entre os estados físicos, vamos primeiro definir quem são 
eles. Os três mais famosos são o estado sólido, líquido e gasoso. Além deles, existe 
também um quarto estado chamado de plasma, que vamos discutir mais à frente.
Os estados físicos mais comuns são três: sólido, líquido e gasoso. Existe também 
um quarto estado chamado de plasma.
Agora que relembramos os estados físicos, vamos precisar dar uma olhada no mundo 
microscópico pra entender a diferença entre eles. A química, de uma forma geral, 
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ia estuda as propriedades do mundo micro para que possamos explicar o comportamento 
macroscópico. E, como estamos estudando química, é exatamente isso que vamos fazer!
Imagine uma gota de água! Ela é formada por matéria, ou seja, possui massa e ocupa 
um lugar no espaço. A massa dessa gota está relacionada as milhares de moléculas de 
H2O que a compõem. E, cada molécula, é formada por átomos: dois de hidrogênio e um 
de oxigênio. 
Sabendo a composição da água a nível microscópico, vamos analisar três recipientes. O 
primeiro deles possui gelo, água no estado sólido; o segundo contém água líquida; e o 
terceiro possui vapor de água. Olharemos através de um microscópio, onde poderemos 
ver as moléculas. Logo, considere que cada bolinha representa uma molécula de H2O. 
Quais diferenças você observa entre os três recipientes?
 
De uma forma geral, a primeira coisa que reparamos é que as moléculas do primeiro 
recipiente estão muito próximas. Enquanto que, no terceiro frasco, elas estão bem 
afastadas. Já o líquido apresenta uma distância molecular intermediária. Essa 
característica de proximidade, ou seja, se as moléculas estão mais agregadas ou menos 
agregadas, é o que diferencia os estados físicos. É por esse motivo que vemos os 
estados físicos serem também chamados de estados de agregação da matéria. 
Os estados 
físicos de-
pendem da 
agregação 
molecular das 
substâncias. 
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iaOs estados físicos dependem da agregação molecular das substâncias. 
Além disso, sempre que falamos em estados físicos, devemos lembrar da energia cinética. 
As moléculas no estado sólido, em função da alta agregação, possuem “pouco espaço” 
para se movimentarem. Logo, podemos dizer que elas possuem baixa energia cinética. 
Em compensação, se pensarmos no estado gasoso, as substâncias estão bem afastadas 
entre si. Dessa forma, elas conseguem se movimentar mais livremente. Ou seja, possuem 
alta energia cinética. Já o estado líquido atua como um intermediário entre os demais. 
ESTADO SÓLIDO
As substâncias no estado sólido possuem uma estrutura microscópica bem definida. Ou 
seja, os átomos ou moléculas que formam o composto estão muito próximos entre si. 
Essa proximidade é garantida pela atuação de ligações intensas entre eles. Todas essas 
características contribuem para que os sólidos possuam forma e volume bem definidos.
Os sólidos possuem forma e volume bem definidos.
Além disso, os sólidos podem ser classificados em cristalinos e amorfos. Dá uma 
olhada na imagem!
 
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ia A diferença entre eles pode ser vista macroscopicamente, mas está relacionada a 
estrutura microscópica. Nos sólidos amorfos, a solidificação ocorre rapidamente, ou 
seja, as partículas perdem a mobilidade antes que possam se organizar. Dessa forma, 
elas assumem uma estrutura irregular. Entre os exemplos, podemos citar parafina, vidro, 
sabão e vários polímeros. 
Já nos sólidos cristalinos, o processo de solidificação ocorre lentamente, permitindo 
que as moléculas se organizem de forma ordenada, assumindo arranjos regulares e 
estáveis. É por esse motivo que possuem uma estrutura altamente organizada. 
Esses cristais que constituem os sólidos cristalinos podem ser formados de quatro 
maneiras diferentes:
 f A partir de uma solução – um exemplo são os sais dissolvidos na água. À 
medida que a água evapora, vai aumentando a concentração de sal até um ponto 
em que ele começa a precipitar na forma de cristais.
 f A partir de uma solidificação – são os cristais que se formam quando ocorre o 
resfriamento do magma (no interior da crosta) e da lava (na superfície).
 f A partir de vapores – como os cristais de neve ou outros, formados em exalações 
vulcânicas.
 f Por recristalização – nos processos metamórficos, quando um mineral se 
transforma em outro, sem deixar o estado sólido.
Entre os exemplos mais famosos de sólidos cristalinos, podemos citar o diamante e 
compostos formados por óxido de silício (SiO2), como o quartzo. 
 
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iaESTADO LÍQUIDO
Substâncias no estado líquido apresentam uma agregação intermediária, ou seja, as 
moléculas não estão tão próximas quanto nos sólidos e nem tão distantes como nos 
gases. Essa característica microscópica permite que os líquidos possuam um volume 
definido, mas não uma forma. 
Os líquidos possuem volume definido, mas não a forma. 
Vamos pensar em um exemplo! Imagine que você separou 250 mL de água para fazer 
um chá. Esse volume está uma garrafa e você o despeja em uma panela, para esquentar 
a água. Depois que ferveu, você colocar a água na caneca para adicionar as ervas do 
chá. Repare que o mesmo volume de água, 250 mL, assumiu três formas diferentes: a 
da garrafa, da panela e da caneca. Ou seja, o volume do líquido se manteve, mas a sua 
forma varia de acordo com o recipiente o que o contém. 
ESTADO GASOSO
As substâncias no estado gasoso são as que apresentam menor agregação, ou seja, as 
moléculas estão mais afastadas. Há pouco interação entre os componentes, permitindo que 
eles fiquem mais “livres” para se movimentar. Isso implica em maior desorganização estrutural. 
Além disso, graças a essas características, os gases possuem forma e volume variáveis. 
Os gases possuem forma e volume variáveis. 
Inclusive, esse é um detalhe muito importante que você deve guardar: os gases ocupam 
todo o volume do recipiente que o contém, assumindo a sua forma! 
DENSIDADE
Agora que já passamos pelos três estados físicos mais famosos, podemos pensar a 
respeito de uma característica muito importante sobre eles: a densidade. Ela pode ser 
calculada pela razão entre a massa e o volume de um material. 
d =
massa
volume
Então, vamos pensar no estado gasoso! Se as moléculas estão mais distantes, quer 
dizer que há mais espaços vazios entre elas. Logo, para que eu tenha 1 grama de gás 
oxigênio, por exemplo, o volume ocupado será maior do que se eu comparasse com 
1 g de sal de cozinha. Você já pensou nisso? O sal, por estar no sólido, possui alta 
agregação molecular, ou seja, as moléculas estão muito próximas umas das outras e 
há pouco espaço vazio entre elas. Nesse caso, um menor volume é necessário que se 
obtenha a massa desejada. 
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Dessa forma, podemos afirmar que, de modo geral, o estado gasoso de uma substância 
é o que apresenta menor densidade, enquanto que o sólido possui a maior densidade. 
O líquido tem densidade intermediária entre eles! 
Fica Ligado! 
Nem sempre os sólidos serão os mais densos! Você já ouviu falar no comportamento 
anômalo da água? Você, provavelmente, vai estudar isso mais a frente na física. 
Mas, já vou adiantar, a água é uma coisa estranha! Ao contrário da maioria das 
substâncias, a água no estado sólido, ou seja, o gelo, possui menor densidade que 
a água líquida. 
Densidade (g/cm3)
Água no estado líquido 1 
Água no estado sólido 0,92 
É por esse motivo que, quando colocamos gelo em um copo com água, ele flutua. 
O mesmo acontece com os icebergs! 
PLASMA
O plasma é um gás ionizado, ou seja, é um gás que possui íons. Você vai estudar sobre 
os íons com mais detalhes ao longo do curso, mas, em linhas gerais, eles são átomos 
que perderam ou ganharam elétrons, possuindo carga. 
Esse quarto estado físico que chamamos de plasma é formado em condições extremas, 
como altíssimas temperaturas ou sob grandes descargas elétricas. Quer um exemplo? 
O relâmpago que vemos no céu em dias de tempestade ocorre porque a descarga 
elétrica é tão intensa que é capaz de ionizar o ar, formando o plasma. Além disso, outro 
exemplo muito famoso, é o sol! Ele é formado por diferentes gases ionizados, como 
hélio e hidrogênio. Logo, o sol é feito de plasma!
Através dos cursos