Estado da Matéria vs Fase da Matéria
Em física, algo que tem uma massa de repouso pode ser considerado uma matéria; é uma substância do universo. Podem ser as menores partículas com massa ou as maiores estrelas do universo. A matéria que nos preocupa consiste em apenas 4,6% do universo e o resto da massa está em formas ainda não detectáveis.
Como a energia, a matéria também pode existir em muitas formas. Essas formas são conhecidas como estados da matéria. Dentro de um estado da matéria, átomos e moléculas podem assumir diferentes configurações. São conhecidas como fases.
O que é fase da matéria?
A parte homogênea de um sistema heterogêneo separada por uma fronteira distinguível é conhecida como fase. Geralmente se refere a um volume no espaço, onde todas as propriedades da matéria são uniformes e as propriedades físicas são distintas.
Por exemplo, considere o interior de uma chaleira de água quando a água está fervendo. A água (o líquido) ocupa a área inferior da chaleira e é separada pelas paredes da chaleira e pela superfície superior da água. E em toda essa região as propriedades químicas e físicas são uniformes. Logo acima da superfície da água, a área é preenchida com uma mistura de vapor e ar. Também nesta região, as paredes da caldeira e a superfície da água criam um limite distinguível e as propriedades em toda a região podem ser consideradas uniformes. Nesse caso, a água fervente é uma fase e a mistura de vapor e ar é uma fase. Portanto, este sistema pode ser considerado um sistema de duas fases. Considere água e gasolina despejadas em uma garrafa transparente. Este também é um sistema de duas fases, onde os dois líquidos são claramente separados por uma margem.
Investigar as fases da matéria é importante para determinar as propriedades físicas de uma substância após as transformações. Durante os processos, podem ocorrer transições de fase e as transições podem ser representadas por um diagrama de fase. O diagrama de fases é um gráfico que mostra como fases distintas podem ocorrer em diferentes condições de equilíbrio. Quando a composição de um sistema multifásico permanece inalterada, diz-se que está em equilíbrio de fase.
O que é o estado da matéria?
As formas distintas que a matéria em diferentes fases pode assumir são consideradas um estado da matéria. Três estados clássicos da matéria são sólido, líquido e gasoso.
Em sólidos e líquidos, as forças intermoleculares são fortes e são consideradas como estados condensados. Os sólidos têm as forças intermoleculares mais fortes; portanto, a estrutura é firmemente mantida unida por essas forças. Portanto, a forma de um sólido é imutável.
Em líquidos, as forças intermoleculares são relativamente fracas; portanto, eles são moderadamente mantidos juntos. E as moléculas podem deslizar passando umas pelas outras, mas as forças são fortes o suficiente para não deixá-las escapar. Nos gases, as forças intermoleculares são fracas em um nível em que são mantidas juntas levemente. E eles podem deslizar um pelo outro e ocupar completamente o volume em que são colocados.
A matéria muda de estado dependendo de seu nível de energia interna e da temperatura, que é um indicador da energia interna. Em temperaturas mais altas, as vibrações nas moléculas são fortes, competindo com as forças intermoleculares para se liberar das ligações. Nos sólidos, a energia interna é menor e, quando a energia interna é aumentada em um determinado nível, as ligações se soltam e o gelo sólido se torna líquido. Com um novo aumento na energia / temperatura interna, o líquido se transformará em um gás.
O plasma também é considerado um estado físico da matéria, onde os elétrons do gás são removidos e tanto o elétron quanto o núcleo têm níveis de energia muito elevados. A maior parte da matéria do universo está nesta forma; nas vastas nuvens entre as estrelas, chamadas de nuvens interestelares, e nas estrelas, onde o calor gerado as transforma em plasma.
O vidro e os cristais líquidos também são considerados estados separados na física. E em temperaturas muito baixas, a matéria forma diferentes estados como superfluidos e condensados de Bose-Einstein. Em casos extremos, os buracos negros também são considerados como outro estado da matéria, do qual não sabemos as propriedades físicas exatas.
Qual é a diferença entre State of Matter e Phase of Matter?
• Uma fase é uma região com propriedades químicas e físicas uniformes e é separada por limites distinguíveis.
• Estados da matéria são as formas nas quais diferentes fases podem existir. Sólido, líquido e gasoso são os estados mais comuns da matéria na Terra.
• Em um estado da matéria, muitas formas de fases podem existir. Por exemplo, considere a garrafa com gasolina e água. Ambos estão no estado líquido, mas em fases diferentes. O mesmo conceito pode ser aplicado aos sólidos, embora os gases tendam a violar isso, mas não explicitamente.
