Propriedades da matéria

As propriedades da matéria são um grupo de características que definem um corpo ou substância, tornando possível diferenciá-lo dos demais. As propriedades da matéria são divididas entre propriedades gerais e específicas. Enquanto as propriedades gerais são comuns a todo corpo material, independentemente de sua composição, as propriedades específicas estão associadas à composição química da matéria e não dependem da massa ou do volume da amostra.

Leia também: Propriedades coligativas — as propriedades que se alteram pela adição de um soluto não volátil a um solvente

Resumo sobre propriedades da matéria

• As propriedades da matéria são um conjunto de características que definem porções diferentes da matéria, considerando suas especificidades.

• As propriedades da matéria são divididas em propriedades gerais e específicas.

• As propriedades gerais são comuns a todos os corpos materiais.

• Massa, volume e inércia são exemplos de propriedades gerais.

• As propriedades específicas são únicas para uma substância ou grupo e permitem a diferenciação entre diferentes substâncias, pois dependem da composição química.

• As propriedades específicas são classificadas em físicas, químicas, organolépticas e funcionais.

• Solubilidade e densidade são exemplos de propriedades físicas.

• Inflamabilidade e poder oxidante são exemplos de propriedades químicas.

• Propriedades experimentadas pelos cinco sentidos são propriedades organolépticas.

• As propriedades funcionais são associadas ao conjunto de substâncias definidas como ácidas, básicas, sal ou óxido.

Videoaula sobre propriedades gerais e específicas da matéria

O que são propriedades da matéria?

As propriedades da matéria são um conjunto de características que definem um corpo material, permitindo diferenciá-lo entre diferentes corpos.

Mas para compreendê-las melhor, é importante entender que matéria é tudo aquilo que possui massa e ocupa lugar no espaço, sendo um termo geral de referência para a substância da qual todos os corpos materiais consistem. Hoje em dia, sabe-se que a matéria é constituída por átomos, os quais são formados por diversas partículas subatômicas.

As propriedades da matéria são classificadas, de forma ampla, em propriedades gerais e específicas. As propriedades específicas ainda se dividem em físicas, químicas, organolépticas e funcionais.

Quais são as propriedades da matéria?

→ Propriedades gerais da matéria

As propriedades gerais da matéria se dividem em dez tipos e são características observadas em qualquer corpo, não dependendo da sua composição.

• Massa: quantidade de matéria que o corpo possui. De acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI), é medida em quilogramas (kg).

• Volume: quantidade de espaço ocupado por um corpo material, determinada em termos de metro cúbico (m³) pelo SI. Unidades como litro (L) e mililitro (mL) também são usuais.

• Inércia: condição da matéria de permanecer em seu estado de repouso ou de movimento, a menos que uma força externa atue sobre ela. A ilustração abaixo mostra o efeito da inércia sobre a caixa, que mantém a tendência de movimento mesmo após o carro frear.

• Extensão: se refere à própria condição de um corpo ocupar lugar no espaço.

• Impenetrabilidade: propriedades de dois corpos não ocuparem o mesmo espaço.

• Descontinuidade: existência de espaço vazios ao longo da estrutura da matéria, que se referem ao espaçamento entre suas moléculas e átomos constituintes, mesmo que não sejam identificados a olho nu.

• Divisibilidade: capacidade de qualquer corpo material ser descontinuado, isto é, dividido em frações menores.

• Compressibilidade: capacidade da matéria em reduzir o volume ocupado em resposta à aplicação de uma força (pressão).

• Elasticidade: capacidade da matéria de retomar à sua forma e volume originais, após a atuação de uma força sobre ela.

• Indestrutibilidade: a matéria não pode ser destruída ou eliminada, apenas pode ser transformada em outra forma de matéria.

→ Propriedades específicas da matéria

As propriedades específicas da matéria são características exclusivas de um material ou de um grupo de materiais que permitem a sua identificação e distinção dos demais. Não dependem da quantidade de matéria, volume ou massa.

◦ Propriedades físicas da matéria

As propriedades físicas da matéria são aquelas que são observadas ou medidas sem que ocorra mudança de identidade da substância, ou seja, são intrínsecas à substância pura.

• Ponto de fusão: temperatura em que ocorre a passagem da substância no estado sólido para o estado líquido.

• Ponto de ebulição: temperatura em que ocorre a passagem da substância no estado líquido para o estado sólido.

• Densidade: é a quantidade de massa de uma substância que ocupa um determinado volume. É dependente da temperatura e é expressa pela relação:

\(\mathbf{densidade= \frac{massa}{volume}}\)

• Solubilidade: capacidade de uma substância, denominada soluto, de se dissolver em outra, normalmente líquida e denominada solvente. A solubilidade depende da temperatura.

• Condutividade elétrica: capacidade de uma substância em conduzir eletricidade, podendo ela ser condutora, semicondutora ou isolante.

• Maleabilidade: capacidade de um material em ser moldado.

• Ductibilidade: propriedade que determina o grau de deformação de um material até a sua ruptura/fratura.

• Magnetismo: propriedade de algumas substâncias em atrair ou repelir objetos metálicos e ímãs.

• Dureza: capacidade de um material suportar deformações quando submetidos à aplicação de uma força.

• Viscosidade: resistência que fluídos apresentam ao escoamento.

Importante: A identificação de uma propriedade física da matéria não anula a existência de outras. Por exemplo, o elemento ferro pode ser identificado por um conjunto de propriedades físicas:

• elevado ponto de fusão (1535 °C);

• elevado ponto de ebulição (2862 °C);

• elevada densidade (7,874 g/cm³);

• é condutor elétrico;

• é maleável e dúctil;

• é magnético;

• possui dureza intermediária.

Veja também: Quais são as propriedades dos metais?

◦ Propriedades químicas da matéria

Cada substância assume algumas tendências durante uma reação química. Há materiais que tendem a entrar em combustão, outros tendem a sofrer corrosão ou possuem facilidade em fermentar.

A identificação dessas propriedades ocorre durante uma transformação química, em que uma substância se converte em outra.

• Combustibilidade ou inflamabilidade: capacidade de uma substância reagir com o oxigênio e liberar energia, geralmente sob a forma de calor.

• Explosibilidade: capacidade da substância de sofrer explosão, gerando ondas de pressão, com liberação de calor e gases.

• Poder oxidante: capacidade de substâncias de causar oxidação (ou corrosão) em outra, pela remoção de elétrons em uma reação química. Em casos específicos, é denominado poder corrosivo.

• Corrosividade: tendência de substâncias de sofrerem oxidação (ou corrosão) pela ação de outras com maior poder oxidante.

• Efervescência: capacidade da substância de liberar gases em solução por meio de uma reação química.

Importante: Há muitas propriedades químicas, e algumas apenas fazem sentido para alguns tipos de substância. Por exemplo, o ferro não é inflamável nem possui capacidade de explosão, mas possui tendência de ser oxidado (corroído). Já o etanol é uma substância inflamável e explosiva, e não sofre corrosão ou efervescência.

◦ Propriedades organolépticas da matéria

As propriedades organolépticas são aquelas percebidas por nós por meio dos órgãos dos sentidos. Assim, não são categóricas e podem ser percebidas de diferentes formas e em diferentes intensidades por cada pessoa. As principais propriedades organolépticas são:

• Odor: o cheiro ou odor é uma característica da matéria, que pode ser classificada como odorífera, se possui odor, ou inodora, caso não possua cheiro.

• Sabor: sensação identificada pelas papilas gustativas. Os sabores podem ser classificados como doce, salgado, amargo e azedo (ou ácido).

• Som: vibração que se propaga em frequência entre 20 Hz e 20000 Hz, sendo perceptível pela audição humana.

• Cor: a cor é a percepção que a luz (feixe de fótons) produz nos olhos ao interagir com a matéria. A cor é determinada pela frequência de onda resultante da reflexão da luz ou da absorção da luz e é identificada pela visão humana dentro do intervalo de comprimento de onda entre 400 nm e 700 nm.

• Brilho: capacidade da matéria de refletir ou absorver a luz incidente sobre ela. Por exemplo, uma propriedade dos metais é seu brilho característico.

• Textura: propriedade associada ao tato que se refere ao aspecto de uma superfície. A matéria pode possuir aspecto liso, áspero, macio ou rugoso.

Saiba mais: Quais são os limites da visão humana?

◦ Propriedades funcionais da matéria

Algumas propriedades são comuns às substâncias que possuam determinado comportamento ou composição, sendo classificadas em quatro grupos ou funções químicas:

• Ácido: substâncias ácidas se diferenciam por ionizar em água, librando íons H⁺. Possuem sabor azedo característico.

• Base: substâncias básicas são aquelas que em água liberam íons OH^-.

• Sal: são classificadas como sais substâncias químicas formadas por cátions diferentes de H⁺ e ânion diferente de OH^-.

• Óxido: são substâncias químicas formadas por dois elementos, sendo um deles o oxigênio.

Diferenças entre propriedades gerais da matéria e propriedades específicas da matéria

As propriedades gerais da matéria são comuns a todo tipo de matéria, independentemente de sua composição química, podendo se repetir para substâncias diferentes.

Já as propriedades específicas da matéria são exclusivas de uma única substância pura ou de um grupo de substâncias, permitindo a identificação química de determinado tipo de matéria.

• Exemplo:

Analise as propriedades abaixo listadas para uma amostra de substância desconhecida:

1. É líquida em temperatura de 25°C.

2. Possui massa igual a 50 g.

3. Ocupa um volume de 63,3 mL.

4. É incolor.

5. Apresenta odor característico.

6. Densidade de 0,79 g/mL.

7. Ponto de fusão de -112,0 °C.

8. Ponto de ebulição de 78,3 °C.

Resolução:

As propriedades 1, 2 e 3 são propriedades gerais, e nenhuma substância pode ser absolutamente identificada por meio delas.

As propriedades 4 e 5 são propriedades específicas organolépticas e restringem a substância analisada a um grupo relativamente pequeno. Por fim, as propriedades 6, 7 e 8 são propriedades exclusivas de uma determinada substância pura. Ao consultar esses valores (densidade e pontos de fusão e de ebulição), verifica-se que a substância em questão é o etanol.

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Exercícios resolvidos sobre propriedades gerais da matéria

Questão 1

(Fatec) Duas amostras de naftalina, uma de 20,0 g (amostra A) e outra de 40,0 g (amostra B), foram colocadas em tubos de ensaio separados, para serem submetidas à fusão. Ambas as amostras foram aquecidas por uma mesma fonte de calor. No decorrer do aquecimento de cada uma delas, as temperaturas foram anotadas de 30 em 30 segundos. Um estudante, considerando tal procedimento, fez as seguintes previsões:

I. A fusão da amostra A deve ocorrer a temperatura mais baixa do que a da amostra B.

II. A temperatura de fusão da amostra B deve ser o dobro da temperatura de fusão da amostra A.

III. A amostra A alcançará a temperatura de fusão em um tempo menor que a amostra B.

IV. Ambas as amostras devem entrar em fusão à mesma temperatura.

É correto o que se afirma apenas em:

A) I.

B) II.

C) III.

D) II e III.

E) III e IV.

Resolução:

Alternativa E

Afirmativas I e II incorretas. A temperatura de fusão de substâncias puras não se altera em função da massa da amostra, pois depende apenas da natureza química da substância. Portanto, as amostras A e B sofrerão fusão na mesma temperatura.

Afirmativa III correta. Como a amostra A possui menor massa, ela alcançará a temperatura de fusão mais rapidamente em comparação à amostra B, que possui o dobro da massa da amostra A. A temperatura em que ocorre a fusão permanece a mesma para as duas amostras (afirmativa IV correta).

Questão 2

(PUC) Em um laboratório de Química, foram encontrados cinco recipientes sem rótulo, cada um contendo uma substância pura líquida e incolor. Para cada uma dessas substâncias, um estudante determinou as seguintes propriedades:

1. Ponto de ebulição

2. Massa

3. Volume

4. Densidade

Assinale as propriedades que podem permitir ao estudante a identificação desses líquidos.

A) 1 e 2

B) 1 e 3

C) 2 e 4

D) 1 e 4

Resolução:

Alternativa D

As duas substâncias poderão ser identificadas pela análise dos respectivos pontos de ebulição e densidade. Essas duas propriedades são de caráter químico e específico, ou seja, dependem da composição química da substância e, por isso, podem ser utilizadas para a sua identificação.

As propriedades de massa e de volume são propriedades gerais da matéria, que qualquer corpo ou substância possui, não sendo suficientes para a identificação das substâncias encontradas.