Teoria cinética molecular: os 3 estados da matéria
Diz-se que todo o universo é formado de matéria e que, quando muda, a energia é gerada. E como é normal, a natureza curiosa do ser humano nos levou a nos perguntar em muitas ocasiões que toda essa questão é formada. Ao longo da história, diferentes modelos foram criados para explicar isso, sendo um deles a teoria cinética molecular .
Segundo este modelo, a matéria seria constituída por uma unidade fundamental que não pode ser apreciada com os sentidos, estou falando do átomo. Por sua vez, os átomos são agrupados para formar moléculas.
Para dar um exemplo clássico, a molécula de água é estruturada com um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio (H2O). Mas a teoria cinética não só postula isso, mas também porque existem Os três estados fundamentais da matéria: sólido, líquido e gás .
- Talvez você esteja interessado: "Os 5 tipos de ligações químicas: é assim que a matéria é composta
A origem da teoria cinética
Até a formulação desse modelo, ocorreram diferentes eventos que permitiram oferecer as bases para oferecer essa teoria.
Para começar, o conceito de átomo nasceu na Grécia antiga , sob a escola atomista, cujos discípulos espalham a idéia de que o átomo é a unidade indivisível que forma toda a matéria do universo. Demócrito foi um dos seus maiores expoentes, mas suas propostas se chocaram diretamente com as idéias de Aristóteles, que dominaram a época, então passaram despercebidas.
Não foi até o início do século 19, quando a ideia do átomo reapareceu no campo da ciência, quando John Dalton postulou a teoria atômica , indicando que toda substância é configurada por átomos.
Antes disso, Daniel Bernoulli em 1738 argumentou que os gases eram compostos de moléculas que colidem umas com as outras e com as superfícies, gerando a pressão que é sentida. Após o aparecimento da teoria atômica, é agora reconhecido que estas moléculas são configuradas por átomos.
A teoria cinética molecular vem de um conjunto de estudos que foram realizados principalmente em gases e cuja conclusão final foi semelhante. Algumas das obras notáveis são aquelas feitas por Ludwig Boltzmann e James Clerk Maxwell.
- Artigo relacionado: "Os 9 postulados da teoria atômica de Dalton"
O argumento
Esta teoria cinética molecular postula que a matéria é formada por um conjunto de partículas que são conhecidas como átomos ou por moléculas destas, que estão constantemente em movimento . Como eles não param de se mover, mais cedo ou mais tarde colidem com outro átomo ou contra uma superfície.
Esta colisão é realizada cineticamente, ou seja, energia é transferida sem perdas , de modo que o átomo em colisão é disparado na outra direção na mesma velocidade, sem parar o movimento. A energia cinética que é gerada na colisão é traduzida na pressão que é sentida.
Diferença entre os estados da matéria
Embora a teoria cinética molecular tenha nascido do estudo do estado gasoso, uma vez que havia muitos estudos sobre ela que permitiam escrever as idéias, ela também serve para explicar a constituição de líquidos e sólidos. Além disso, oferece uma maneira de ver as diferenças entre os diferentes estados da matéria.
O ponto chave está em o grau de movimento dos átomos . A matéria é formada por um conjunto de partículas que estão em constante movimento; em um gás, os átomos são livres e se movem linearmente por todo o espaço disponível, demonstrando que as características dos gases ocupam sempre todo o espaço que ocupam.
No caso de líquidos, a distância entre os átomos não é tão grande , mas eles estão mais juntos, embora continuem se movendo com menos velocidade. Isso explica por que um líquido ocupa um volume fixo, mas pode se expandir em uma superfície.
Por último, no estado sólido os átomos estão muito próximos, sem movimento livre, embora vibrem no local. Portanto, os sólidos ocupam um espaço específico e não variam em volume.
De acordo com a teoria cinética molecular, a força que liga os átomos é conhecida como Força de coesão . Seu nome é dado porque os sólidos que têm mais presença dessas uniões, isto é, são mais coesos que um líquido ou um gás.
A importância deste modelo
O interessante dessa teoria é como ela relaciona a existência do átomo com propriedades físicas mensuráveis, como a pressão ou a temperatura . Além disso, tem correlação com as fórmulas matemáticas das leis dos gases ideais.
Não vou entrar em muitos detalhes sobre isso, mas, por exemplo, concorda com as fórmulas que indicam que, em temperaturas mais altas, os átomos têm uma velocidade maior. É fácil entender, para um gelo passar a líquido e então a vapor é necessário aplicar calor. Quando a temperatura sobe, as moléculas de H2O ganham velocidade e quebram as forças de coesão, alterando o estado da matéria.
