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Matéria

Matéria é tudo aquilo que tem massa e volume. É composta por moléculas e átomos unidos e ordenados de diferentes formas, o que garante diferentes propriedades específicas. Também há as propriedades gerais, que são aquelas que se aplicam a todo tipo de matéria.

Matéria e energia são conceitos complementares. A energia, além de unir as partículas formadoras da matéria, está proporcionalmente relacionada a esta. Einstein descreveu matematicamente que matéria e energia são diretamente proporcionais (E=m.c²).

Veja também: Qual é a estrutura de um átomo?

O que é matéria?

A palavra matéria vem do latim e significa “aquilo de que uma coisa é feita”. Matéria é tudo aquilo que possui peso e ocupa espaço no Universo. De acordo com Demócrito, a matéria é formada por pequenas partículas menores, chamadas de átomo, e cada tipo de matéria se distingue pela natureza e forma de organização dos átomos, o que nos leva aos diferentes estados físicos:

  • gasoso;
  • líquido;
  • sólido.

O ar atmosférico que respiramos, por exemplo, também é matéria. Apesar de não conseguirmos ver, o ar tem peso e ocupa espaço. Prova disso é que, quando enchemos um balão, ele ganha volume e, se colocarmos um balão vazio e um cheio em uma balança, poderemos ver que o balão cheio de ar é um pouco mais pesado.

Imagem representando a diferença de volume nos balões com ar e sem.
Imagem representando a diferença de volume nos balões com ar e sem.

Composição da matéria

A matéria é composta por espécies atômicas ligadas por diferentes forças inter e intramoleculares. Os átomos se organizam e formam moléculas, e as moléculas se unem e formam elementos de dimensões maiores.

A matéria pode ser formada por um tipo apenas de átomo (sendo chamada de substância) ou pode ser formada por dois ou mais átomos, configurando uma mistura.

Leia também: O que são as substâncias simples e compostas?

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Tipos de matéria

Podemos classificar a matéria de diversas formas, levando em conta características como:

  • estado físico;
  • natureza do(s) elemento(s) formador(es);
  • origem natural ou artificial;
  • propriedades específicas, etc.

Mas vamos nos ater aqui à matéria orgânica e inorgânica.

  • Matéria orgânica

Matéria orgânica são os compostos que têm em sua estrutura átomos de carbono, realizando ligações covalentes com outros átomos de carbono e com outras espécies atômicas, como:

Todo composto orgânico tem carbonos em sua estrutura, mas nem todo composto que tem carbono é orgânico. Os carbonatos (sais compostos pelo íon CO32−), por exemplo, são compostos inorgânicos.

Antigamente se acreditava que os compostos orgânicos eram exclusivamente produzidos por seres vivos. Em 1828, o cientista Friedrich Wöhler conseguiu, em laboratório, sintetizar a ureia (CH₄N₂O), um composto orgânico, a partir do cianato de amônio (NH4OCN), um composto inorgânico. Depois disso surgiram outros compostos orgânicos sintetizados em laboratório.

  • Inorgânicos

Compostos inorgânicos são normalmente unidos por ligação iônica, como:

São as substâncias que não possuem carbonos ordenados, cadeias de hidrocarbonetos ligadas à molécula. Exemplo de composto inorgânico presente no nosso cotidiano é o cloreto de sódio (NaCl), que é o nosso sal de cozinha. Podemos citar também o hidróxido de sódio (NaOH), também conhecido como soda cáustica.

Duas soluções com compostos inorgânicos — ácido clorídrico (HCl) e cloreto de sódio (NaCl).
Duas soluções com compostos inorgânicos — ácido clorídrico (HCl) e cloreto de sódio (NaCl).

Propriedades da matéria

Há dois tipos de propriedades da matéria. Aquelas que dizem respeito a todo tipo de matéria são as propriedades gerais, e aquelas que são específicas de uma espécie variam de uma matéria para outra.

  • Propriedades gerais

  • Massa: é a quantidade de matéria que temos em uma determinada amostra. Sua unidade é o quilograma (kg) pelo Sistema Internacional de Unidades (SI).
  • Volume: espaço ocupado pela amostra de matéria. Sua unidade é o m³ pelo SI. Um m³ corresponde a 1000 litros.
  • Impenetrabilidade: toda matéria ocupa um determinado espaço no Universo, e nenhuma outra matéria é capaz de ocupar esse mesmo espaço simultaneamente.
  • Divisibilidade: é possível dividir a matéria em infinitas partes menores até chegarmos às unidades fundamentais da matéria, que hoje sabemos que vão além dos átomos.
  • Descontinuidade: toda matéria é composta por espaços vazios entre os átomos e moléculas.
  • Compressibilidade: capacidade de ter seu volume reduzido por ação de forças externas.
  • Elasticidade: capacidade que a matéria tem de voltar à forma original quando não se tem mais força ou pressão externa agindo sobre ela.
  • Indestrutibilidade: ainda que mude sua estrutura original, a matéria não pode ser destruída. Isso foi afirmado por Lavoisier em sua famosa frase: “nada se cria, nada se perde, tudo se transforma.
  • Inércia: tendência que um corpo tem de permanecer no seu estado de energia original, seja  em repouso, seja em movimento, até que haja a interferência de uma força externa.

Veja também: Primeira lei de Newton – lei da mecânica que comprova a existência da inércia

  • Propriedades específicas

  • Funcionais: propriedades relacionadas com as funções químicas da matéria. É a classificação da matéria conforme a semelhança de funções e reações químicas.
  • Ponto de fusão e ebulição: ponto (temperatura) em que acontece a troca de estado físico da matéria do sólido para o líquido e do estado líquido para o gasoso, respectivamente.
  • Densidade: relação entre massa e o volume que a amostra de matéria ocupa (d=m/v).
  • Solubilidade: capacidade da matéria de se dissolver ou se misturar à outra de forma homogênea.
  • Dureza: capacidade que um material tem de riscar ou cortar outro material.
  • Maleabilidade: capacidade que o material tem de ser moldado sem se partir ou quebrar.
  • Ductibilidade: capacidade de um material de formar fios ou, em outras palavras, até onde suporta ser deformado antes de se romper.
  • Tenacidade: capacidade da matéria de suportar ou absorver impactos sem quebrar.
  • Organolépticas: característica da matéria que podemos observar com os nossos sentidos: tato, visão, audição, olfato e paladar.

Estados físicos da matéria

A matéria pode se apresentar em cinco estados físicos diferentes:

  • condensado de Bose-Einstein;
  • sólido;
  • líquido;
  • gasoso;
  • plasma.

A diferença entre eles é a movimentação e condensação das partículas formadoras.

Representação da relação entre os estados físicos da matéria e a energia entre as partículas.
Representação da relação entre os estados físicos da matéria e a energia entre as partículas.

Matéria e energia

A matéria está diretamente relacionada com a energia e vice-versa. Exemplo disso são as forças (energia) que unem as partículas formadoras da matéria, bem como os estados físicos, que aparecem  conforme a energia cinética entre as partículas formadoras.

Segundo Einstein, matéria e energia são proporcionais. Ele descreveu isso usando a fórmula matemática:

E = mc²

E → Energia

m → massa

c → velocidade da luz

Assim, se houver aumento de matéria, haverá também aumento da energia associada a ela.

Exercícios resolvidos

Questão 1 – (Osec – SP) Densidade é uma propriedade definida pela relação:

A) massa/pressão.

B) massa/volume.

C) massa/temperatura.

D) pressão/temperatura.

E) pressão/volume.

Resolução

Alternativa B. Densidade é a relação de massa que se tem em um determinado volume. É determinada pela fórmula d=m/v.

Questão 2 – Você está sentado no interior de um ônibus em movimento. De repente, ele freia bruscamente e você é projetado violentamente para frente. Isso ocorre graças à propriedade geral da matéria denominada:

A) densidade.

B) impenetrabilidade.

C) elasticidade

D) inércia.

E) volume.

Resolução

Alternativa D. Inércia é a tendência de qualquer matéria de se manter em seu estado de energia cinética até que haja interferência de uma força externa. O estado de energia do passageiro era em movimento, pois o ônibus que o levava estava em movimento. Quando o ônibus freia, ele impõe uma força para que o corpo pare de se movimentar. Com isso, o passageiro é projetado para frente porque a tendência é que tudo que está dentro do ônibus se mantenha no movimento que o ônibus fazia antes de ser freado.

Questão 3 – Em condições normais, o ponto de ebulição da água é 100 °C. Podemos afirmar que essa é uma propriedade:

A) específica.

B) genérica.

C) funcional.

D) geral.

E) organoléptica.

Resolução

Alternativa A. É uma propriedade específica, pois cada tipo de matéria possui um ponto de ebulição diferente, de acordo com a natureza, estrutura e massa do composto.

Publicado por Laysa Bernardes Marques de Araujo

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