Matéria: Propriedades, Misturas e Mudança Física vs Química

Matéria é tudo o que tem massa e ocupa espaço. Inclui sólidos que você pode segurar, líquidos que você pode verter e gases que se espalham e preenchem um espaço. Os estados da matéria não são apenas rótulos. Eles descrevem como as partículas se comportam. Nos sólidos, as partículas estão compactadas e vibram principalmente no lugar, o que ajuda os sólidos a manterem a forma. Nos líquidos, as partículas ainda permanecem próximas, mas podem deslizar umas sobre as outras, permitindo que os líquidos fluam. Nos gases, as partículas movem-se livremente e se espalham, razão pela qual os gases podem preencher uma sala ou inflar um balão. Pensar em termos de comportamento das partículas torna a matéria menos misteriosa e mais previsível.

A matéria tem propriedades que ajudam a identificar materiais e escolhê-los para tarefas. Algumas propriedades são observadas com os sentidos, como cor, textura, cheiro e brilho. Outras são medidas, como massa, volume, densidade e temperatura. A densidade ajuda a explicar flutuação e afundamento. Dois objetos podem ter o mesmo tamanho, mas não a mesma massa. Uma pedra pesada afunda enquanto um pedaço de madeira seca pode flutuar. Algumas propriedades relacionam-se a como a matéria interage com a energia. Os metais geralmente conduzem bem o calor, o que é útil para cozinhar, mas também pode causar queimaduras se manuseados descuidadamente. Alguns materiais conduzem eletricidade, enquanto outros isolam. Essas propriedades moldam o design de ferramentas, escolhas de construção e regras de segurança.

As mudanças na matéria podem ser agrupadas em mudanças físicas e mudanças químicas. Mudanças físicas alteram a forma, estado ou arranjo sem criar uma nova substância. Derreter gelo, congelar água, cortar papel, esticar borracha e dissolver açúcar em água são mudanças físicas. Mudanças químicas criam novas substâncias com propriedades diferentes. Queimar madeira cria cinzas e gases. Ferrugem se forma quando o ferro reage com oxigênio e umidade. Cozinhar pode causar mudanças químicas que alteram o sabor, textura e estrutura. Mudanças químicas frequentemente envolvem mudanças de energia, como calor liberado pela queima ou calor absorvido durante algumas reações. Uma diferença chave é que mudanças químicas geralmente são difíceis de reverter usando métodos simples.

Misturas são combinações de substâncias que não estão quimicamente ligadas em uma nova substância. Muitos materiais do dia a dia são misturas: solo, ar, chá com açúcar, sopa, concreto e até muitos metais usados em ferramentas. Misturas podem ser separadas aproveitando diferentes propriedades. A filtração separa sólidos de líquidos quando as partículas são maiores do que os buracos do filtro. A sedimentação separa partículas mais pesadas que afundam ao longo do tempo. A peneiração separa partículas por tamanho. A evaporação separa sólidos dissolvidos de líquidos, como sal de água salgada. A destilação pode separar líquidos com diferentes pontos de ebulição quando você pode aquecer e condensar vapores com segurança. Compreender métodos de separação ajuda na purificação da água, cozinhar, agricultura e até reciclagem.

O calor e a temperatura afetam fortemente a matéria. O aquecimento geralmente aumenta o movimento das partículas, o que pode causar expansão, derretimento, evaporação e dissolução mais rápida. O resfriamento desacelera as partículas, o que pode causar contração, condensação e congelamento. Isso é importante na vida real. A tampa de um frasco pode afrouxar após aquecer porque o metal se expande ligeiramente. O orvalho da manhã se forma quando o ar quente e úmido encontra uma superfície fria e o vapor de água se condensa. Estradas podem rachar quando a água congela em pequenas fendas e se expande. As pessoas usam esses efeitos intencionalmente ao cozinhar, armazenar alimentos, secar colheitas e construir com materiais que devem lidar com mudanças climáticas.

Aprender sobre a matéria é poder prático. Ajuda a prever resultados e evitar erros. Você aprende por que alguns recipientes são seguros para líquidos quentes e outros não. Você aprende por que a água limpa precisa de filtragem adequada e às vezes fervura. Você aprende por que certos materiais duram mais tempo ao ar livre. A matéria não é apenas "coisas". É a caixa de ferramentas do mundo físico, e compreendê-la ajuda as pessoas a construir, reparar, cozinhar, cultivar e viver de forma mais segura.

Questionário 1

• Nomeie os três estados comuns da matéria.
• Como as partículas se comportam de forma diferente em um sólido em comparação com um gás?

Questionário 2

• Nomeie duas propriedades mensuráveis da matéria.
• Que propriedade ajuda a explicar flutuação e afundamento?

Questionário 3

• Dê um exemplo de uma mudança física.
• Dê um exemplo de uma mudança química.

Questionário 4

• O que é uma mistura?
• Nomeie duas maneiras de separar uma mistura.

Questionário 5

• Nomeie uma maneira como o calor afeta a matéria.
• Nomeie uma tarefa do dia a dia que depende da mudança da matéria.