Para certa substância, as densidades das fases líquida e sólida são normalmente muito similares e muito diferentes da densidade do gás. Explique.
Densidade é a razão da massa de uma substância para o volume que ela ocupa. Para a mesma substância em diferentes estados, a massa será a mesma. Nos estados líquido e sólido, as partículas estão em contato e há muito pouco espaço vazio, então os volumes ocupados por uma unidade de massa são muito semelhantes e as densidades são semelhantes. No estado gasoso, as moléculas estão muito afastadas, então uma unidade de massa ocupa um volume muito maior do que no líquido ou sólido, e a densidade do estado gasoso é muito menor.

Passo 1

O enunciado pede explicar por que, para uma mesma substância, as densidades nas fases líquida e sólida são muito semelhantes entre si e ambas muito diferentes da densidade na fase gasosa. Vamos usar o conceito de densidade e a organização das partículas em cada estado da matéria.

Passo 2

Definimos densidade como
\rho = \frac{m}{V}
onde m é a massa e V o volume ocupado. Para uma certa quantidade de substância, m é o mesmo em qualquer fase, então variações em \rho vêm exclusivamente de diferenças em V.

Passo 3

No estado sólido as partículas formam um arranjo ordenado e mantêm-se em posições fixas muito próximas umas das outras, de modo que há pouco espaço vazio. No estado líquido as partículas ainda estão em contato forte e próximas, embora sem posição fixa, mantendo espaços intermoleculares também reduzidos. Como o volume (V) ocupado por uma dada massa (m) em sólido e em líquido é quase o mesmo, resulta que
\rho_{\text{sólido}} \approx \rho_{\text{líquido}}.óí

Passo 4

Já no estado gasoso as moléculas têm energia cinética suficiente para se afastar muito umas das outras, ocupando grande volume e deixando muito espaço vazio. Para a mesma massa m, o volume V em gás é muito maior do que em sólido ou líquido, o que faz com que
\rho_{\text{gás}} = \frac{m}{V_{\text{gás}}}áá
seja muito menor.

Resposta

Nas fases sólida e líquida as partículas estão muito próximas, de modo que uma mesma massa ocupa volumes semelhantes e gera densidades similares. No gás as moléculas ficam bem afastadas, aumentando muito o volume ocupado e, por consequência, diminuindo drasticamente a densidade.

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