Explicamos o que é a matéria na física e quais são suas características. Além disso, os estados que apresenta e sua estrutura.
O que é matéria (física)?
Segundo a abordagem da física, matéria refere-se a qualquer entidade dotada de massa própria e capaz de ocupar um espaço em um determinado momento. Todos os objetos físicos são compostos de matéria, de um carro a um átomo e às partículas elementares que o compõem.
A noção de matéria no campo da física foi definida e redefinida ao longo dos séculos, desde os tempos antigos (quando surgiu a noção de átomos), até os tempos de Isaac Newton e depois de Albert Einstein. A descoberta da matéria subatômica e a inauguração da física de partículas foi o evento mais revolucionário na área quando se trata de pensar sobre a matéria.
Portanto, a definição inicial de matéria que demos foi suficiente para os ramos clássicos da física, mas é problemática no campo da mecânica quântica, onde as noções de “massa” e “espaço” são muito mais complicadas.
Veja também: Propriedades gerais da matéria
Características da matéria na física
A matéria possui certas propriedades específicas, como massa e volume, ou seja, a matéria ocupa uma determinada região do espaço-tempo. Isto significa que o assunto Possui propriedades mensuráveis, como proporções (comprimento, largura, altura), densidade, peso, dureza, fluidez, maleabilidade, entre muitos outros. Conhecer a matéria é compreender precisamente as suas propriedades físicas, radicalmente diferentes daquelas, por exemplo, da energia.
Por outro lado, o assunto deve estar em um dos estados ou fases conhecidos, de acordo com a distribuição, agrupamento e propriedades de suas partículas. Assim, a matéria ocorre no estado sólido, líquido e gasoso, embora, sob certas condições extremas de pressão e temperatura, também possa ser encontrada no estado plasmático (gasoso ionizado). Existem outros estados da matéria mais complexos que são estudados em campos avançados da física e que são instáveis.
Além da matéria, existe a antimatéria, que pode ser entendida como matéria composta por antipartículas. Para cada partícula elementar existente, existe outra idêntica, mas com carga elétrica oposta, o que provoca a aniquilação de ambas quando interagem.
Estados da matéria
Existem três estados principais da matéria, segundo a física: sólido, líquido e gasoso, embora existam também outros estados menos frequentes, como plasma ou condensados fermiônicos, reproduzíveis apenas em laboratório. Cada estado físico possui características diferentes que têm muito a ver com a forma como as partículas do sistema em estudo estão dispostas no espaço e com a energia que possuem.
- Sólidos. As partículas de matéria sólida estão muito, muito próximas umas das outras, vítimas de forças de atração muito intensas. Por isso, comportam-se como um corpo único, com grande coesão, densidade e forma constante. Apresentam resistência à fragmentação e possuem baixa ou nenhuma fluidez: não podem ser comprimidos e, quando quebrados ou fragmentados, deles são obtidos outros sólidos menores.
- Líquidos. As partículas da matéria líquida são mantidas unidas por forças de atração, muito mais fracas e menos ordenadas que as dos sólidos. Por isso, os líquidos carecem de forma fixa e estável, bem como de coesão e resistência, razão pela qual assumem a forma do recipiente que os contém. Possuem grande fluidez (podem ser introduzidos em pequenos espaços) e uma tensão superficial que os faz aderir às superfícies, são pouco compressíveis e, com exceção da água, costumam contrair-se na presença de frio.
- Gases. As partículas de matéria gasosa estão em tal estado de dispersão e separação que mal conseguem permanecer juntas: a força de atração entre elas é fraca, o que provoca um estado de desordem entre elas. Como eles não podem se unir e formar um corpo maciço e compacto, a gravidade não tem efeito apreciável sobre eles. Ocupam um volume muito maior que os líquidos e sólidos, pois tendem a se expandir até ocupar todo o espaço que os contém. Eles não têm forma e volume fixos e às vezes são incolores e/ou inodoros.
A matéria pode ser transformada de um estado para outro., apenas alterando as condições de temperatura e pressão em que está localizado. Suas propriedades químicas, entretanto, permanecerão as mesmas.
Mais em: Estados da matéria
estrutura da matéria
Toda matéria conhecida é composta de unidades microscópicas chamadas átomos formada, por sua vez, por três partículas subatômicas:
- Elétrons. Dotadas de carga negativa e de pequeno tamanho, essas partículas orbitam o núcleo do átomo em um conjunto de trajetórias chamadas orbitais, com maior ou menor quantidade de energia de acordo com sua proximidade ou distância do núcleo.
- Prótons. Dotados de carga positiva e maiores em tamanho, encontram-se no núcleo do átomo e constituem a maior parte de sua massa e peso.
- Nêutrons. Sem nenhuma carga elétrica, eles se encontram no núcleo do átomo junto com os prótons, fornecendo massa e peso ao átomo, embora não influencie seu eletromagnetismo.
Dependendo do número de elétrons, prótons e nêutrons que um átomo possui, ele formará os elementos químicos conhecidos categorizados na Tabela Periódica. Por exemplo, o átomo mais simples que existe é o hidrogênio, que possui apenas um elétron e um próton.
Referências
- “Matéria (física)” na Wikipedia.
- “Estrutura interna da matéria” (vídeo) no Professor Particular Puebla.
- “Estados da matéria” em Recursos TIC.
- “Estrutura da matéria” no Wikilivros.