Alterações físicas: tipos e suas características, exemplos

As alterações físicas são aqueles em que uma alteração é observada na especialidade, sem a necessidade de modificar a sua natureza; isto é, sem quebra ou formação de ligações químicas . Portanto, assumindo uma substância A, ela deve ter as mesmas propriedades químicas antes e depois da mudança física.

Sem mudanças físicas, não haveria variedade de formas que certos objetos podem adquirir; O mundo seria um lugar estático e padronizado. Para que ocorram, é necessária a ação da energia sobre a matéria, seja no modo de calor, radiação ou pressão; pressão que pode ser exercida mecanicamente com nossas próprias mãos.

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Oficina de carpintaria. Fonte: Pixabay

Por exemplo, em uma oficina de carpintaria, é possível observar as mudanças físicas pelas quais a madeira sofre. Serras, escovas, goivas e furos, pregos etc. são elementos indispensáveis ​​para que a madeira de um bloco e por técnicas de marcenaria possa ser transformada em obra de arte; como uma peça de mobiliário, uma treliça ou uma caixa esculpida.

Se a madeira é considerada como substância A, ela basicamente não sofre nenhuma transformação química depois que o mobiliário é concluído (mesmo que sua superfície receba um tratamento químico). Se essa peça de mobiliário for pulverizada em um punhado de serragem, as moléculas de madeira permanecerão inalteradas.

Praticamente, a molécula de celulose da árvore da qual a madeira foi esculpida não modifica sua estrutura em todo esse processo.

Se os móveis ardessem em chamas, suas moléculas reagiriam com o oxigênio no ar, decompondo-se em carvão e água. Nesta situação, haveria uma alteração química, pois após a combustão as propriedades do resíduo seriam diferentes das do mobiliário.

Tipos de alterações químicas e suas características

Irreversível

A madeira do exemplo anterior pode sofrer alterações físicas em relação ao seu tamanho. Pode ser enrolado, cortado, estilizado etc., mas nunca aumente seu volume. Nesse sentido, a madeira pode aumentar sua área, mas não seu volume; que, pelo contrário, é constantemente reduzido à medida que você trabalha na oficina.

Depois de cortado, não pode ser restaurado à sua forma original, pois a madeira não é um material elástico; Em outras palavras, sofre alterações físicas irreversíveis.

Nesse tipo de mudança, a matéria, embora não sofra nenhuma reação, não pode retornar ao seu estado inicial.

Outro exemplo mais colorido é brincar com uma plasticina amarela e azul. Ao amassá-los e depois de lhes dar a forma de uma bola, sua cor fica esverdeada. Mesmo se você tivesse um molde para devolvê-los à sua forma inicial, teria duas barras verdes; Azul e amarelo não podiam mais se separar.

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Além desses dois exemplos, pode-se considerar também soprar bolhas. Quanto mais eles sopram, o volume deles aumenta; mas uma vez livres, eles não conseguem extrair ar para reduzir seus tamanhos.

Reversível

Embora não haja ênfase na descrição adequada, todas as mudanças no estado da matéria são mudanças físicas reversíveis. Eles dependem da pressão e da temperatura, bem como das forças que ligam as partículas.

Por exemplo, em um refrigerador, um cubo de gelo pode derreter se ficar parado do lado de fora do freezer. Depois de um tempo, a água líquida suplanta o gelo no pequeno compartimento. Se esse mesmo refrigerador retornar ao freezer, a água líquida perderá a temperatura até que congele e volte a ser um cubo de gelo.

O fenômeno é reversível porque ocorre absorção e liberação de calor pela água. Isso ocorre independentemente de onde a água ou o gelo líquido são armazenados.

A principal característica e diferença entre uma mudança física reversível e irreversível é que, na primeira, a substância (água) é considerada em si mesma; enquanto no segundo, a aparência física do material (madeira, não celuloses e outros polímeros) é considerada. Em ambos, no entanto, a natureza química permanece constante.

Às vezes, a diferença entre esses tipos não é clara e, nesses casos, é conveniente não classificar as alterações físicas e tratá-las como uma.

Exemplos de mudanças físicas

Na cozinha

Dentro da cozinha há inúmeras mudanças físicas. Preparar uma salada está saturada com eles. Tomates e legumes são cortados por conveniência, modificando irreversivelmente suas formas iniciais. Se o pão for adicionado a essa salada, ele será cortado em fatias ou pedaços de um pedaço de pão camponês e espalhado com manteiga.

A unção de pão com manteiga é uma mudança física, pois seu sabor muda, mas molecularmente permanece inalterado. Se outro pão for torrado, ele adquirirá dureza, sabor e cores mais intensos. Desta vez, diz-se que houve uma alteração química, porque não importa se esse pão torrado esfria ou não: ele nunca recuperará suas propriedades iniciais.

Os alimentos homogeneizados no liquidificador também representam exemplos de mudanças físicas.

No lado doce, derreter o chocolate mostra que ele vai do sólido ao líquido. A preparação de xaropes ou doces que não envolvem o uso de calor também entra nesse tipo de mudança na matéria.

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Castelos infláveis

No parque infantil, de madrugada, você pode ver algumas lonas no chão, inertes. Depois de algumas horas, elas são impostas como um castelo de muitas cores, onde as crianças pulam para dentro.

Essa mudança brusca de volume se deve à imensa massa de ar soprado no interior. Fechado o parque, o castelo esvazia e é salvo; portanto, é uma mudança física reversível.

Artesanato em vidro

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Artesanato em vidro. Fonte: Pixabay

O vidro de alta temperatura derrete e pode ser livremente deformado para proporcionar qualquer design. Na imagem acima, por exemplo, você pode ver como eles estão moldando um cavalo de vidro. Uma vez que a pasta vítrea esfrie, ela endurecerá e o ornamento será finalizado.

Esse processo é reversível, pois ao aplicar a temperatura novamente, ele pode receber novas formas. Muitos ornamentos de vidro são criados por essa técnica, conhecida como sopro de vidro.

Escultura em diamante e lapidação mineral

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Diamante esculpido. Fonte: Roman Köhler [domínio público], do Wikimedia Commons
Ao esculpir um diamante, ele sofre constantes mudanças físicas, a fim de aumentar a superfície que reflete a luz. Esse processo é irreversível e confere ao diamante bruto um valor econômico agregado e exorbitante.

Da mesma forma, na natureza pode-se ver como os minerais adotam estruturas mais cristalinas; isto é, eles facetam ao longo dos anos.

Isso consiste em uma mudança física resultante de um rearranjo dos íons que compõem os cristais. Ao escalar uma montanha, por exemplo, você pode encontrar mais pedras de quartzo facetadas do que outras.

Dissolução

Quando um sólido solúvel em água, como sal ou açúcar, se dissolve, é obtida uma solução de sabor salgado ou doce, respectivamente. Embora ambos os sólidos “desapareçam” na água e este sofra uma alteração no sabor ou na condutividade, nenhuma reação ocorre entre o soluto e o solvente.

O sal (geralmente cloreto de sódio) consiste em íons Na + e Cl . Na água, esses íons são solvatados por moléculas de água; mas os íons não sofrem redução ou oxidação.

O mesmo vale para as moléculas de sacarose e frutose, que não quebram nenhuma de suas ligações químicas quando interagem com a água.

Cristalização

Aqui, o termo cristalização refere-se à formação lenta de um sólido em um meio líquido. Voltando ao exemplo do açúcar, quando sua solução saturada é aquecida até ferver, e então deixada em repouso, as moléculas de sacarose e frutose recebem tempo suficiente para fazer o pedido adequadamente e formar cristais maiores.

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Este processo é reversível se o calor for fornecido novamente. De fato, é uma técnica amplamente usada para purificar substâncias cristalizadas das impurezas presentes no meio.

Luzes de neon

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Luzes de neon. Fonte: Pexels

Nas luzes de neon, os gases (entre dióxido de carbono, neon e outros gases nobres) são aquecidos por meio de uma descarga elétrica. As moléculas de gás são excitadas e passam por transições eletrônicas que absorvem e emitem radiação enquanto a corrente elétrica passa pelo gás a baixa pressão.

Embora os gases ionizem, a reação é reversível e praticamente retorna ao seu estado inicial sem a formação de produtos. A luz de neon é exclusivamente vermelha, mas na cultura popular esse gás é designado incorretamente para todas as luzes produzidas por esse método, independentemente da cor ou intensidade.

Fosforescência

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Ornamento fosforescente. Fonte: Lưu Ly [domínio público], do Wikimedia Commons
Nesse ponto, pode-se gerar um debate entre se a fosforescência está mais relacionada a uma alteração física ou química.

Aqui, a emissão de luz é mais lenta após a absorção de radiação de alta energia, como o ultravioleta. As cores são o produto dessa emissão de luz por causa das transições eletrônicas nas moléculas que compõem o ornamento (imagem acima).

Por um lado, a luz interage quimicamente com a molécula, excitando seus elétrons; e, por outro lado, uma vez que a luz é emitida no escuro, a molécula não mostra nenhuma ruptura de suas ligações, o que é esperado de toda interação física.

Fala-se de uma mudança físico-química reversível, porque se o ornamento for colocado à luz do sol, ele reabsorve a radiação ultravioleta, que será liberada lentamente e com menos energia no escuro.

Referências

  1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (31 de dezembro de 2018). Exemplos de mudanças físicas. Recuperado de: thoughtco.com
  2. Roberts, Calia. (11 de maio de 2018). 10 Tipos de mudança física. Sciencing Recuperado de: sciencing.com
  3. Wikipedia (2017). Mudanças físicas Recuperado de: en.wikipedia.org
  4. Faculdade Comunitária de Clackamas. (2002) Distinção entre mudanças químicas e físicas. Recuperado de: dl.clackamas.edu
  5. Whitten, Davis, Peck e Stanley. Química (8a ed.). Aprendizagem CENGAGE.
  6. Por Surbhi S . (7 de outubro de 2016). Diferença entre mudança física e mudança química. Recuperado de: keydifferences.com

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