Estado da Matéria vs Fase da Matéria
Em física, algo que tem massa de repouso pode ser considerado uma matéria; é uma substância no universo. Podem ser as menores partículas com massa ou as maiores estrelas do universo. A matéria com a qual estamos preocupados consiste em apenas 4,6% do universo, e o resto da massa encontra-se em formas ainda indetectáveis.
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. Elas 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 esta 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 chaleira e a superfície da água criam uma fronteira 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 como 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 fases. 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 in alterada, diz-se que está em equilíbrio de fases.
O que é Estado da Matéria?
As distintas formas que a matéria pode assumir em diferentes fases são consideradas como 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 umas sobre as 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 muito levemente mantidas juntas. E eles podem deslizar um pelo outro e ocupar completamente o volume em que são colocados.
A matéria muda de estado dependendo do seu nível de energia interna e da temperatura, que é um indicador da energia interna. Em temperaturas mais altas, as vibrações nas moléculas são tão fortes que estão competindo com as forças intermoleculares para se libertarem das ligações. Nos sólidos, a energia interna é menor e, quando a energia interna aumenta em um determinado nível, as ligações se soltam e o gelo sólido se torna líquido. Com um aumento adicional na energia/temperatura interna, o líquido se transformará em gás.
Plasma também é considerado como um estado físico da matéria, onde os elétrons do gás são retirados, e tanto o elétron quanto o núcleo estão em níveis de energia muito altos. 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.
Vidro e 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 conhecemos as propriedades físicas exatas.
Qual é a diferença entre Estado da Matéria e Fase da Matéria?
• Uma fase é uma região com propriedades químicas e físicas uniformes e é separada por limites distinguíveis.
• Os estados da matéria são as formas em que podem existir diferentes fases. 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 em estado líquido, mas em fases diferentes. O mesmo conceito pode ser aplicado a sólidos, embora os gases tendam a violar isso, mas não explicitamente.
