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.
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
onde
é a massa e
o volume ocupado. Para uma certa quantidade de substância,
é o mesmo em qualquer fase, então variações em
vêm exclusivamente de diferenças em
.
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
ocupado por uma dada massa
em sólido e em líquido é quase o mesmo, resulta que
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
, o volume
em gás é muito maior do que em sólido ou líquido, o que faz com que
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.