Quando estudamos os estados da matéria: sólido, líquido e gás, compreendemos que há diferenças nas estruturas de cada estado e que estas acabam por resultar mudanças no comportamento da matéria frente as interações térmicas que esta poderá sofrer. Com base nestas diferentes estruturas apresentadas pelos sólidos, líquidos e gases, analise e responda a questão a seguir:
Em um dia em que a temperatura ambiente é de
, a seguinte experiência foi realizada: retira-se uma determinada massa de gelo e a coloca sobre um balcão. Após determinado tempo, o gelo derreterá completamente. Após isso, pega-se a porção de água resultante, no estado líquido, e a colocar em uma panela sobre a chama de um fogão fazendo a água vaporizar completamente, passando assim pelos três possíveis estados físicos da matéria. A respeito do estado de agregação das moléculas nos estados físicos da matéria, é correto afirmar que as moléculas:
a) Estão pouco agregadas apenas no estado sólido.
b) Estão bastante agregadas em todos os estados físico.
c) Apresentam um estado de agregação intermediário apenas no estado líquido.
d) Estão bastante agregadas apenas no estado de vapor.
e) Estão pouco agregadas em todos os estados.
a) Estão pouco agregadas apenas no estado sólido.
b) Estão bastante agregadas em todos os estados físico.
c) Apresentam um estado de agregação intermediário apenas no estado líquido.
d) Estão bastante agregadas apenas no estado de vapor.
e) Estão pouco agregadas em todos os estados.
Passo 1
O enunciado descreve uma experiência em que, num dia com temperatura ambiente de
, retira‑se uma massa de gelo que, ao ser deixada sobre um balcão, derrete completamente; em seguida a água líquida é aquecida até vaporizar, passando pelos três estados físicos: sólido
líquido
gás.
A pergunta pede que se escolha, entre as alternativas dadas, qual afirmação sobre o “estado de agregação das moléculas” nos estados físicos da matéria é correta.
A pergunta pede que se escolha, entre as alternativas dadas, qual afirmação sobre o “estado de agregação das moléculas” nos estados físicos da matéria é correta.
Informações relevantes do enunciado:
- Temperatura ambiente dada:
. - Processo real: gelo (sólido) derrete para água (líquido) e depois a água é vaporizada (gás).
- A escolha deve refletir como as moléculas estão agregadas (mais próximas/ligadas ou mais afastadas/livres) em cada estado.
Passo 2
O que significa “estado de agregação das moléculas”?
Explicando de maneira simples e concreta: “agregadas” refere‑se a quão próximas estão as moléculas e quão fortes são as forças intermoleculares que as mantêm juntas. Em termos práticos:
Explicando de maneira simples e concreta: “agregadas” refere‑se a quão próximas estão as moléculas e quão fortes são as forças intermoleculares que as mantêm juntas. Em termos práticos:
- “Bastante agregadas” = moléculas muito próximas, com forte interação e posições relativas mais fixas.
- “Pouco agregadas” = moléculas afastadas, interações fracas e grande liberdade de movimento.
- “Intermediário” = posição entre esses dois extremos.
Esse conceito é chave para comparar sólido, líquido e gás.
Passo 3
Como são as moléculas no estado sólido? (detalhe passo a passo)
- Em um sólido, as moléculas (ou átomos) ocupam posições bem definidas numa estrutura ordenada (rede cristalina ou estrutura amorfa, dependendo do material).
- Elas estão muito próximas umas das outras: a distância intermolecular é pequena.
- As forças intermoleculares são fortes o suficiente para manter a forma e volume do sólido; as moléculas só vibram em torno de posições fixas, não se deslocam livremente.
- Conclusão: no sólido as moléculas estão “bastante agregadas” (alto grau de agregação).
Passo 4
Como são as moléculas no estado líquido? (detalhe passo a passo)
- No líquido, as moléculas continuam relativamente próximas — quase tão próximas quanto no sólido —, mas não ocupam posições fixas.
- As forças intermoleculares ainda existem e mantêm a coesão (por isso o líquido tem volume definido), porém são fracas o suficiente para permitir que as moléculas deslizem umas sobre as outras.
- Assim o líquido tem fluidez: partículas mudam de vizinhança, adaptam‑se ao recipiente, mas não se dispersam livremente como no gás.
- Conclusão: no líquido as moléculas têm um grau de agregação intermediário entre sólido e gás.
Passo 5
Como são as moléculas no estado gasoso? (detalhe passo a passo)
- No gás, as moléculas estão muito mais afastadas entre si; a densidade é muito menor que a do líquido ou sólido.
- As forças intermoleculares são desprezíveis na maior parte dos casos e as moléculas movem‑se livremente e de forma desordenada ocupando todo o volume disponível.
- Gases são compressíveis justamente porque há muito espaço entre as partículas.
- Conclusão: no gás as moléculas estão “pouco agregadas” (baixo grau de agregação).
Passo 6
Aplicando isso ao experimento descrito (linha de raciocínio para a prova)
- O gelo (sólido) ao receber calor tem suas ligações intermoleculares parcialmente vencidas: passa a líquido — isso mostra que no sólido as moléculas estão muito próximas e fortemente interagidas.
- A água líquida ao receber mais calor passa a vapor — isto exige que as moléculas se separem bastante, característica do gás.
- Portanto a ordem do grau de agregação, do maior para o menor, é: sólido
líquido gás.
Dica prática para prova: memorize a ordem “sólido mais agregado, líquido intermediário, gás menos agregado” — isso resolve a maioria das questões desse tipo.
Passo 7
Análise das alternativas, eliminando as incorretas (passo a passo)
- Alternativa (a): “Estão pouco agregadas apenas no estado sólido.”
- Isso contradiz o que vimos: no sólido as moléculas estão muito próximas (muito agregadas). Logo (a) é falsa.
- Alternativa (b): “Estão bastante agregadas em todos os estados físico.”
- Incorreta porque no gás as moléculas não estão bastante agregadas; estão afastadas. Logo (b) é falsa.
- Alternativa (c): “Apresentam um estado de agregação intermediário apenas no estado líquido.”
- Isso coincide com nossa conclusão: o líquido é o estado intermediário entre o sólido (muito agregado) e o gás (pouco agregado). Portanto (c) é compatível.
- Alternativa (d): “Estão bastante agregadas apenas no estado de vapor.”
- Errado: vapor (gás) é o estado com menor agregação. Logo (d) é falsa.
- Alternativa (e): “Estão pouco agregadas em todos os estados.”
- Também falso: sólido e líquido não têm pouco agregação.
Passo 8
Conclusão final (justificando rapidamente para fixar na prova)
- A única alternativa correta é a (c), pois descreve corretamente que o líquido tem um grau de agregação intermediário, enquanto o sólido é o mais agregado e o gás o menos agregado. Isso é confirmado pelo processo experimental dado (gelo
água vapor) e pela definição microscópica das interações e distâncias intermoleculares.
Resposta
c)