Qual e o nome do processo de passagem do estado sólido para o estado gasoso em que ele se diferencia do processo de condensação?

Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)

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Exercícios e questões de vestibulares
Estados da matéria
Fusão e Solidificação
Vaporização e liquefação
Pontos crítico e triplo
Como e chamada a passagem do estado sólido para gasoso?
Qual e o nome do processo de passagem do estado sólido para o estado gasoso em que ele se diferencia do processo de condensação?
Qual o nome do processo quando uma substância passa do estado sólido para o gasoso * 0 pontos?
Qual o nome do estado líquido para o gasoso?

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O que caracteriza e define um estado físico da matéria são as forças atuantes em seu interior; coesão, a qual tende a aproximar as partículas, e repulsão, a qual tende a afastá-las. Quando a força de coesão supera a de repulsão, a substância se apresentará na fase de agregação chamada de sólido, quando as forças apresentarem a mesma intensidade, teremos um líquido, quando a de repulsão superar a de coesão, teremos então um gás. Cada um desses estados físicos distingue-se dos outros, entre outros fatores, por sua forma e volume. O estado sólido apresenta forma e volume constante, o líquido forma variável e volume constante, e o gasoso, forma e volume variáveis.

Na fase de agregação sólida, as partículas não apresentam liberdade de movimento, cabendo-lhes apenas movimentos de ordem vibracional, e a matéria terá maior densidade molecular. No estado líquido, as partículas podem literalmente “rolar” umas sobre as outras. Já na fase gasosa, as partículas terão ampla liberdade de movimento, e a matéria estará em sua fase de menor densidade molecular possível.

A matéria pode apresentar-se em qualquer estado físico, dependendo dos fatores pressão e temperatura. Assim, de modo geral, o aumento de temperatura e a redução de pressão favorecem o estado gasoso, e pode-se dizer que o inverso favorece ao estado sólido. As transformações de estado físico da matéria apresentam denominações características, como se pode ver abaixo:

a) FUSÃO: representa a passagem do estado sólido para o estado líquido. A temperatura na qual ocorre recebe o nome de Ponto de Fusão. Por exemplo, o derretimento de um cubo de gelo.

b) VAPORIZAÇÃO: representa a passagem do estado líquido para o estado gasoso. A temperatura na qual ocorre recebe o nome de Ponto de Ebulição. Uma vaporização pode ocorrer de três modos distintos:

CALEFAÇÃO: passagem do estado líquido para o gasoso de modo muito rápido, quase instantâneo. Por exemplo, gotas de água sendo derramadas em uma chapa metálica aquecida.
EBULIÇÃO: passagem do estado líquido para o estado gasoso por meio de aquecimento direto, envolvendo todo o líquido. Por exemplo, o aquecimento da água em uma panela ao fogão.
EVAPORAÇÃO: passagem do estado líquido para o estado gasoso que envolve apenas a superfície do líquido. Por exemplo, a secagem de roupas em um varal.

c) LIQUEFAÇÃO ou CONDENSAÇÃO: representa a passagem do estado gasoso para o estado líquido. Por exemplo, a umidade externa de um frasco metálico ao ser exposto a uma temperatura relativamente elevada.

d) SOLIDIFICAÇÃO: representa a passagem do estado líquido para o estado sólido. Por exemplo, o congelamento da água em uma forma de gelo levada ao refrigerador.

e) SUBLIMAÇÃO: representa a passagem do estado sólido para o estado gasoso ou o processo inverso, sem passagem pelo estado líquido. Por exemplo, a sublimação do gás carbônico sólido, conhecido por gelo seco, em exposição à temperatura ambiente.

Referências:
FELTRE, Ricardo, Química Geral, Vol. I, Ed. Moderna, 6° Ed., São Paulo/SP, 2004.
Ilustração: http://www.profjoaoneto.com/quimicag/estadex.htm

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/fisico-quimica/mudancas-de-estado-fisico/

Exercícios e questões de vestibulares

Questão 01: (UFPR 2009)

A água pode ser encontrada na natureza nos estados sólido, líquido ou gasoso. Conforme as condições, a água pode passar de um estado para outro através de processos que recebem nomes específicos. Um desses casos é quando ela muda do estado gasoso para o líquido. Assinale a alternativa que apresenta o nome correto dessa transformação.

A)	Sublimação.
B)	Vaporização.
C)	Solidificação.
D)	Condensação.
E)	Fusão.

Arquivado em: Físico-química

Por José Carlos Fernandes dos Santos

Licenciado em Física pela UFRJ

Estados da matéria

Na natureza, podemos observar três estados principais de agregação da matéria: sólido, líquido e gasoso. As características principais de cada um são as seguintes:

Estado sólido: forças de coesão intensas entre as suas partículas; forma e volume bem definidos.

Estado líquido: forças de coesão menos intensas entre as suas partículas, mas ainda apreciáveis; forma variável (na presença de forças externas) e volume bem definido.

Estado gasoso: forças de coesão extremamente fracas entre as suas partículas; não apresenta forma nem volume definidos.

As mudanças entre os estados recebem nomes específicos:

a) fusão: é a passagem de uma substância do estado sólido para o estado líquido;
b) solidificação: é a passagem do estado líquido para o estado sólido;
c) vaporização: é a passagem do estado líquido para o estado gasoso;
d) condensação ou liquefação: é a passagem do estado gasoso para o estado líquido;
e) sublimação: é a passagem direta do estado sólido para o estado gasoso ou do estado gasoso para o estado sólido.

Variáveis de Estado
Chamamos de variáveis de estado as grandezas que permitem caracterizar um dado estado de uma substância. Sabemos que a temperatura é uma variável de estado, pois estamos habituados com o fato de que o aquecimento de um sólido o levará à sua fusão e que o aquecimento de um líquido o levará à vaporização. Mas existe outra variável significativa nesse fenômeno: a pressão. Um aumento de pressão tende a aproximar as partículas que formam um sistema, assim como uma diminuição de pressão faria o inverso. A partir de agora, analisaremos qual a relação entre a pressão e a temperatura de mudança de estado das substâncias para cada caso.

Fusão e Solidificação

Existem dois tipos de substâncias na natureza: as que se expandem durante a fusão (a maioria) e as que se contraem durante a fusão (é o caso da água – isso explica porque uma garrafa cheia de água colocada no congelador estoura! A água se contrai na fusão e se dilata na solidificação). Analisemos os dois casos separadamente:

- Expansão na fusão: como um aumento de pressão dificulta a expansão, é necessário mais energia para o processo, o que faz com que a temperatura de fusão aumente;

- Contração na fusão: como um aumento de pressão facilita a contração, é necessário menos energia para o processo, o que faz com que a temperatura de fusão diminua. Esse é o caso da água. Sob pressão de 1,0 atm, a água congela e derrete a 0 °C. Se aumentamos a pressão sobre ela, a temperatura de fusão da água diminui, o que faz com que gelo derreta mesmo abaixo de 0 °C. Esse fato ajuda a entender por que os patins deslizam sobre o gelo. O aumento de pressão favorece a fusão do gelo, formando uma camada de água abaixo da lâmina dos patins.

Vaporização e liquefação

Existem várias formas de um líquido se vaporizar. A evaporação acontece a qualquer temperatura, devido às partículas mais energéticas que conseguem vencer a resistência oferecida pelo ambiente. A ebulição, ao contrário, acontece com uma temperatura bem definida, constante para um dado valor de pressão nas substâncias puras.

Na vaporização, a tendência das substâncias é sempre expandir. Logo, um aumento de pressão sempre tenderá a dificultar a expansão, fazendo com que a quantidade de energia necessária para vaporizarmos a substância aumente. Isso acarreta a elevação da temperatura de ebulição.

Isso ajuda a entender o funcionamento da panela de pressão. Dentro desta, a pressão é maior do que 1,0 atm, fazendo com que a água entre em ebulição acima de 100ºC, o que faz com que os alimentos estejam expostos a uma temperatura mais alta do que em uma panela em contato com a atmosfera, onde a temperatura fica limitada a 100ºC, já que, uma vez atingida essa temperatura, ela mantém-se constante durante a ebulição. Também ajuda a entender por que o ventilador nos dá a sensação de frescor. Em dias quentes, parte da água de nosso corpo evapora, roubando calor do nosso corpo e mantendo nossa temperatura constante. À medida que a quantidade de vapor aumenta, a pressão cresce e isso dificulta a evaporação de mais água. Neste momento, a água passa a ser visível no estado líquido em nossa pele (suor). O ventilador desloca parte do ar cheio de vapor (saturado), fazendo com que o processo de evaporação prossiga.

Sublimação
Sublimação é a passagem de uma substância do estado sólido para o estado gasoso diretamente ou vice-versa. Para algumas substâncias, como a naftalina e o gás carbônico, ela acontece espontaneamente em condições ambientes. O gás carbônico, nessas condições, é chamado de gelo-seco, utilizado para gerar fumaça em shows e espetáculos.

Pontos crítico e triplo

Ponto triplo é o conjunto de pressão e temperatura nos quais encontramos uma substância em seus três estados simultaneamente. No caso da água, isso acontece a 0,01 ºC e 611,73 pascal.

Chamamos de ponto crítico o par de temperatura e pressão a partir do qual uma substância não pode ser mais liquefeita sob temperatura constante. Assim, antes da temperatura crítica, podemos liquefazer a substância apenas comprimindo-a. Nesse caso, o estado anterior é chamado de vapor. É o caso do vapor de água contido no ar. Ao comprimirmos o êmbolo de uma seringa cheia de ar e vedada, notamos que a seringa “embaça”. Isso acontece graças à formação de gotas de água.

Acima dessa temperatura, a substância é chamada de gás.

Diagrama

Todos esses comportamentos podem ser resumidos em diagramas de pressão versus temperatura, chamados de diagramas de estado.

Substância que aumenta de volume ao se fundir

Substância que diminui de volume ao se fundir

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Como e chamada a passagem do estado sólido para gasoso?

Sublimação é a passagem de uma substância do estado sólido para o estado gasoso diretamente ou vice-versa. Para algumas substâncias, como a naftalina e o gás carbônico, ela acontece espontaneamente em condições ambientes.