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Propriedades físicas dos materiais: uma explicação

O Que São Propriedades Físicas Dos Materiais

As propriedades físicas dos materiais são aquelas que são observadas ou medidas sem haver alteração na composição do material e podem ser gerais ou específicas.

Resumo das propriedades físicas dos materiais

As características da matéria são um conjunto de propriedades que distinguem diferentes porções de matéria, levando em consideração suas particularidades. Essas propriedades podem ser classificadas como gerais ou específicas. As propriedades gerais são comuns a todos os corpos materiais e incluem massa, volume e inércia. Por outro lado, as propriedades específicas são únicas para cada substância ou grupo e permitem diferenciar entre diferentes substâncias com base em sua composição química. Essas propriedades específicas podem ser físicas, químicas, organolépticas ou funcionais. Exemplos de propriedades físicas incluem solubilidade e densidade, enquanto inflamabilidade e poder oxidante são exemplos de propriedades químicas. As propriedades organolépticas referem-se às experiências sensoriais relacionadas aos cinco sentidos humanos. Já as propriedades funcionais estão associadas ao conjunto de substâncias definidas como ácidas, básicas, salinas ou óxidos.

Videoaula sobre as características físicas dos materiais

As características da matéria são um conjunto de propriedades que distinguem um objeto material dos demais.

Para uma melhor compreensão, é essencial ter em mente que a matéria engloba tudo o que possui massa e ocupa espaço. É um termo amplo utilizado para se referir à substância da qual todos os corpos materiais são compostos. Atualmente, sabe-se que a matéria é constituída por átomos, os quais são formados por diferentes partículas subatômicas.

Existem duas categorias principais de propriedades da matéria: as gerais e as específicas. As propriedades gerais são aquelas que podem ser observadas em qualquer tipo de substância, como a massa e o volume. Já as propriedades específicas se dividem em diferentes subcategorias, como físicas, químicas, organolépticas e funcionais.

Propriedades dos materiais: o que são?

A matéria possui 10 propriedades gerais que são características observadas em qualquer corpo, independentemente da substância de que ele é feito. Essas propriedades são: inércia, massa, volume, extensão, impenetrabilidade, compressibilidade, elasticidade, divisibilidade, descontinuidade e indestrutibilidade.

Lista das 10 propriedades gerais da matéria:

1. Inércia

2. Massa

3. Volume

4. Extensão

5. Impenetrabilidade

6. Compressibilidade

7. Elasticidade

8. Divisibilidade

9. Descontinuidade

10.Indestrutibilidade

Quais são as características físicas dos materiais?

Existem dez tipos de propriedades gerais da matéria que são características observadas em qualquer objeto, independentemente de sua composição.

O volume representa o espaço ocupado por um objeto material e é medido em metros cúbicos (m³) no SI. Outras unidades comumente utilizadas são litro (L) e mililitro (mL).

Já a inércia refere-se à propriedade da matéria de permanecer em repouso ou movimento uniforme, a menos que uma força externa atue sobre ela. Um exemplo ilustrativo desse conceito é quando um carro freia bruscamente e uma caixa dentro dele continua se movendo na mesma direção inicialmente imposta pela velocidade do veículo.

A inércia é uma característica comum a todos os tipos de matéria.

A extensão refere-se à capacidade de um objeto ocupar espaço. A impenetrabilidade é a propriedade que impede dois corpos de ocuparem o mesmo espaço simultaneamente. A descontinuidade se relaciona com os espaços vazios presentes na estrutura da matéria, que são o resultado do espaçamento entre suas moléculas e átomos constituintes, mesmo que não sejam visíveis a olho nu. A divisibilidade é a habilidade de qualquer material ser dividido em partes menores. Já a compressibilidade representa a capacidade da matéria reduzir seu volume quando submetida à pressão externa.

A compressibilidade nos gases é bastante evidente.

A elasticidade é a capacidade da matéria de retornar à sua forma e volume originais após ser submetida a uma força. Por outro lado, a indestrutibilidade da matéria significa que ela não pode ser destruída ou eliminada, mas apenas transformada em outra forma de matéria.

Propriedades específicas dos materiais

As propriedades específicas da matéria são características únicas de um material ou grupo de materiais que permitem sua identificação e diferenciação dos demais. Essas propriedades não estão relacionadas à quantidade de matéria, volume ou massa.

Propriedades físicas dos materiais

As características físicas da matéria são aquelas que podem ser observadas ou medidas sem que haja alteração na identidade da substância. Essas propriedades são inerentes à substância pura.

O ponto de fusão é a temperatura em que uma substância passa do estado sólido para o estado líquido. Já o ponto de ebulição é a temperatura em que ocorre a transição da substância do estado líquido para o estado gasoso.

Cada substância possui uma temperatura específica na qual ocorrem as mudanças de estado físico.

A densidade é uma medida que representa a quantidade de massa contida em um determinado volume de uma substância. Essa grandeza pode variar conforme a temperatura e é expressa por meio da relação entre massa e volume.

A densidade é uma característica física da matéria que descreve a quantidade de massa presente em um determinado volume.

A solubilidade é a capacidade de uma substância se dissolver em outra, geralmente um líquido chamado solvente. Essa capacidade pode variar com a temperatura. Já a condutividade elétrica refere-se à habilidade de uma substância conduzir eletricidade, podendo ser classificada como condutora, semicondutora ou isolante.

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Existem materiais que permitem a passagem de corrente elétrica, enquanto outros impedem essa passagem.

A maleabilidade é a capacidade de um material ser moldado, enquanto a ductibilidade determina o grau de deformação que um material pode suportar antes de se romper ou fraturar. O magnetismo refere-se à propriedade de certas substâncias atrair ou repelir objetos metálicos e ímãs. A dureza é a capacidade de um material resistir à deformação quando submetido a uma força aplicada. Por fim, a viscosidade é a resistência que os fluidos apresentam ao escoamento.

É essencial ressaltar que a identificação de uma propriedade física da matéria não exclui a existência de outras. Um exemplo disso é o elemento ferro, cuja identificação se baseia em um conjunto específico de características físicas.

O elemento em questão apresenta características notáveis. Possui um ponto de fusão elevado, atingindo 1535 °C, e também um ponto de ebulição alto, chegando a 2862 °C. Sua densidade é considerável, medindo cerca de 7,874 g/cm³. Além disso, ele possui propriedades condutoras elétricas e é maleável e dúctil. Outra característica marcante é sua capacidade magnética. Quanto à sua dureza, encontra-se em um nível intermediário.

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O Que São Características Físicas Dos Materiais

Durante uma reação química, cada substância apresenta características específicas. Algumas têm propensão a se inflamar, enquanto outras são mais suscetíveis à corrosão ou possuem facilidade em passar pelo processo de fermentação.

Durante uma reação química, ocorre a identificação das propriedades de uma substância quando ela se transforma em outra.

A capacidade de uma substância reagir com o oxigênio e liberar energia, normalmente na forma de calor, é conhecida como combustibilidade ou inflamabilidade.

A explosibilidade refere-se à capacidade de uma substância em gerar ondas de pressão, calor e gases através de uma reação explosiva. Já o poder oxidante diz respeito à habilidade de uma substância causar oxidação ou corrosão em outra por meio da remoção de elétrons durante uma reação química. A corrosividade, por sua vez, é a propensão que certas substâncias têm em sofrer oxidação ou corrosão quando expostas a outras com maior poder oxidante. Por fim, a efervescência se refere à capacidade de uma substância liberar gases quando dissolvida em solução através de uma reação química.

A efervescência é uma característica química presente na matéria.

Atenção: Existem diversas propriedades químicas, e algumas são específicas para certos tipos de substâncias. Por exemplo, o ferro não pode pegar fogo nem explodir, mas tem a tendência de oxidar (corroer). Já o etanol é uma substância inflamável e explosiva, porém não sofre corrosão ou efervescência.

O Que São Características Sensoriais Dos Materiais

As características organolépticas são aquelas que percebemos através dos nossos sentidos. Elas não são absolutas e podem ser interpretadas de maneiras diferentes e com intensidades distintas por cada indivíduo. As principais propriedades organolépticas incluem: [palavra-chave].

O odor é uma característica da matéria que pode ser classificada como odorífera, se possui cheiro, ou inodora, caso não tenha odor. O sabor é a sensação identificada pelas papilas gustativas e pode ser doce, salgado, amargo ou azedo (ou ácido). O som é uma vibração que se propaga em frequências entre 20 Hz e 20000 Hz e é perceptível pela audição humana. A cor é a percepção visual causada pela interação da luz com a matéria. Ela é determinada pela frequência de onda resultante da reflexão ou absorção da luz e pode ser identificada pelo olho humano dentro do intervalo de comprimento de onda entre 400 nm e 700 nm.

A faixa de comprimento de onda da radiação visível abrange valores entre 700 nm e 400 nm.

O brilho é a capacidade de um material refletir ou absorver a luz que incide sobre ele. Por exemplo, os metais possuem um brilho característico. Já a textura está relacionada ao aspecto tátil de uma superfície. Ela pode ser lisa, áspera, macia ou rugosa.

Propriedades Funcionais dos Materiais

Existem certas características que são compartilhadas por substâncias com comportamentos ou composições específicas, e essas podem ser classificadas em quatro grupos ou funções químicas.

As substâncias ácidas são caracterizadas por se ionizarem em água, liberando íons H+. Além disso, possuem um sabor azedo característico. Já as substâncias básicas são aquelas que liberam íons OH- quando estão em contato com a água. Os sais, por sua vez, são classificados como substâncias químicas formadas por cátions diferentes de H+ e ânions diferentes de OH-. Por fim, os óxidos são compostos químicos constituídos por dois elementos, sendo um deles o oxigênio.

Diferença entre propriedades específicas da matéria

Por outro lado, as propriedades específicas são características únicas e particulares de cada material puro. Elas permitem identificar ou distinguir um material dos demais. Um exemplo disso é o índice de refração da luz para diferentes substâncias transparentes. Cada substância tem seu próprio índice de refração específico que pode ser usado para identificá-la.

Outro exemplo prático das propriedades gerais é o ponto de fusão do gelo. Sabemos que a temperatura na qual o gelo derrete é 0°C (32°F), independentemente da forma ou tamanho do cubo de gelo. Isso ocorre porque o ponto de fusão do gelo é uma característica geral dessa substância.

Já nas propriedades específicas podemos citar a densidade como um exemplo prático importante para diferenciar materiais semelhantes visualmente mas com composições distintas. Por exemplo, tanto o alumínio quanto o chumbo possuem coloração cinza metálica e brilho característico; no entanto suas densidades são bem diferentes: cerca 2,7g/cm³ para alumínio e 11g/cm³ para chumbo.

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Diferenças entre propriedades gerais e específicas dos materiais

As características gerais da matéria são universais e se aplicam a todos os tipos de substâncias, independentemente de sua composição química. Essas propriedades podem ser observadas em diferentes materiais semelhantes.

As propriedades específicas da matéria são características únicas de uma substância pura ou de um conjunto de substâncias, o que permite a identificação química desse tipo particular de matéria.

Examine as características mencionadas a seguir para uma amostra de substância cuja identidade é desconhecida:

A substância em questão é um líquido que se mantém nessa forma a uma temperatura de 25°C. Sua massa é de aproximadamente 50 gramas e ocupa um volume de cerca de 63,3 mililitros. É incolor e possui um odor característico. Sua densidade é de 0,79 gramas por mililitro. Apresenta ponto de fusão a -112,0 °C e ponto de ebulição a 78,3 °C.

Existem três propriedades gerais que não permitem a identificação absoluta de uma substância.

As propriedades 4 e 5 são características específicas que estão relacionadas às sensações percebidas pelos sentidos e limitam a substância em análise a um grupo restrito. Por fim, as propriedades 6, 7 e 8 são atributos exclusivos de uma determinada substância pura. Ao consultar esses valores (densidade e pontos de fusão e de ebulição), é possível identificar que a substância em questão é o etanol.

Confira também: Quais são as características dos elementos não metálicos?

Tipos de propriedades dos materiais

Existem diferentes tipos de propriedades específicas que podem ser classificadas em quatro categorias: físicas, químicas, organolépticas e funcionais.

As propriedades físicas se referem às características observáveis ​​de uma substância sem alterar sua composição química. Alguns exemplos comuns incluem a cor, o odor, a densidade e o ponto de fusão de uma substância. Por exemplo, ao analisar um líquido desconhecido, podemos determinar sua densidade medindo seu volume e massa.

Já as propriedades químicas estão relacionadas à capacidade da substância em reagir ou transformar-se em outras substâncias por meio de reações químicas. Um exemplo é a combustibilidade – algumas substâncias são inflamáveis ​​e podem entrar em combustão quando expostas ao fogo.

As propriedades organolépticas estão ligadas aos sentidos humanos e envolvem características como sabor, aroma e textura dos alimentos ou bebidas. Por exemplo, ao provar um vinho tinto, podemos identificar suas notas frutadas ou amadeiradas através do paladar e olfato.

Por fim, as propriedades funcionais são aquelas que descrevem como uma substância pode ser utilizada para cumprir determinada função ou objetivo. Por exemplo, um detergente pode ter a função de remover gorduras das superfícies quando utilizado na limpeza doméstica.

Conhecer essas diferentes categorias de propriedades específicas é importante tanto no campo científico quanto no cotidiano. Elas nos ajudam a entender melhor os materiais que usamos diariamente e também auxiliam na seleção adequada desses materiais para diferentes finalidades.

Exercícios práticos sobre as propriedades físicas dos materiais

A amostra A deve ser fundida a uma temperatura mais baixa do que a amostra B.

A temperatura de fusão da amostra B é esperada ser duas vezes maior do que a temperatura de fusão da amostra A.

III. A amostra A atingirá o ponto de fusão mais rapidamente do que a amostra B.

IV. As duas amostras devem fundir-se a uma temperatura idêntica.

As afirmações I e II estão erradas. A temperatura de fusão das substâncias puras não é afetada pela massa da amostra, mas sim pela sua natureza química. Isso significa que as amostras A e B irão fundir na mesma temperatura.

A terceira afirmação está correta. A amostra A, por ser mais leve, atingirá a temperatura de fusão mais rapidamente do que a amostra B, que tem o dobro da massa da amostra A. No entanto, a temperatura em que ocorre a fusão é igual para ambas as amostras (quarta afirmação correta).

No laboratório de Química, foram descobertos cinco recipientes sem identificação contendo substâncias puras líquidas e incolores. Cada uma dessas substâncias foi analisada por um estudante, que determinou suas propriedades características.

Identifique as características que podem auxiliar os estudantes na identificação desses líquidos.

A identificação das duas substâncias pode ser feita através da análise dos pontos de ebulição e densidade correspondentes. Essas propriedades são características químicas específicas, que dependem da composição química da substância em questão, permitindo assim sua identificação.

As características de massa e volume são comuns a todos os corpos e substâncias, mas não são suficientes para determinar a identidade das substâncias presentes.

Classificação das propriedades dos materiais

As propriedades físicas dos materiais se referem às características que podem ser observadas e medidas sem alterar a composição química da substância. Essas propriedades são divididas em diferentes categorias, como gerais ou específicas, intensivas ou extensivas, organolépticas e de grupo.

As propriedades físicas gerais são aquelas comuns a todas as substâncias, como massa, volume e densidade. Já as específicas são características únicas de cada material, como ponto de fusão e ponto de ebulição.

As propriedades intensivas não dependem da quantidade do material presente, enquanto as extensivas variam conforme a quantidade. Um exemplo de propriedade intensiva é o ponto de fusão, que permanece o mesmo independentemente da quantidade do material. Já um exemplo de propriedade extensiva é a massa total do material.

Além disso, existem também as propriedades organolépticas que estão relacionadas aos nossos sentidos. Por exemplo: cor, odor e sabor. E por fim temos as propriedades de grupo que são compartilhadas por um conjunto específico ou uma classe particular de materiais.

As três propriedades da matéria

A massa é uma propriedade física dos materiais que representa a quantidade de matéria presente em um corpo. É uma grandeza invariável, ou seja, não depende do local onde o objeto está localizado. A massa pode ser medida utilizando-se balanças e é expressa em unidades como gramas (g) ou quilogramas (kg). Ela está relacionada à quantidade de átomos e moléculas presentes no material.

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A extensão é outra propriedade física dos materiais que se refere ao tamanho ou dimensões do objeto. Ela pode ser medida através das suas características geométricas, como comprimento, largura e altura. A extensão também está relacionada à forma do material, podendo variar conforme ele sofre deformações.

A inércia é uma propriedade física associada à resistência de um corpo em mudar seu estado de movimento ou repouso. Quanto maior for a massa do objeto, maior será sua inércia e mais difícil será alterar seu estado atual. Essa propriedade explica por que objetos pesados são mais difíceis de mover do que objetos leves.

A impenetrabilidade é uma característica dos materiais que impede dois corpos ocuparem o mesmo espaço simultaneamente. Isso significa que dois objetos não podem ocupar exatamente o mesmo lugar ao mesmo tempo sem ocorrer alguma interação entre eles.

A divisibilidade refere-se à capacidade dos materiais serem divididos em partes menores sem perderem suas características essenciais. Alguns materiais são facilmente divididos através da aplicação de força mecânica, enquanto outros requerem técnicas específicas para sua separação.

A compressibilidade é a capacidade dos materiais reduzirem seu volume quando submetidos a uma força externa. Alguns materiais são facilmente comprimidos, como os gases, enquanto outros possuem baixa compressibilidade, como os sólidos.

A elasticidade é uma propriedade física que se refere à capacidade dos materiais de retornarem à sua forma original após serem deformados por uma força externa. Materiais elásticos podem sofrer deformações temporárias e voltar ao seu estado inicial quando a força é removida.

Por fim, a indestrutibilidade é uma característica dos materiais que não podem ser completamente destruídos ou desaparecerem durante processos físicos ou químicos. Embora alguns materiais possam sofrer alterações em suas propriedades durante esses processos, eles ainda mantêm sua existência fundamental.

Propriedades físicas específicas da matéria

Uma das propriedades físicas específicas da matéria é o ponto de fusão. O ponto de fusão é a temperatura na qual uma substância passa do estado sólido para o estado líquido, mantendo-se em equilíbrio térmico. Essa propriedade varia de acordo com a composição química e estrutura molecular de cada material.

O ponto de fusão é uma característica importante para determinar as condições necessárias para transformar um material sólido em líquido. Por exemplo, ao aquecermos uma substância até atingir seu ponto de fusão, podemos observar sua transição física e utilizá-la como referência para processos industriais ou experimentais.

A origem dos termos das propriedades físicas da matéria

As propriedades físicas dos materiais são características que podem ser observadas e medidas sem alterar a composição química da substância. Essas propriedades específicas variam de acordo com cada tipo de material, sendo diferentes entre eles.

Existem várias propriedades físicas dos materiais, como densidade, ponto de fusão, ponto de ebulição, condutividade térmica e elétrica, dureza, maleabilidade e elasticidade. A densidade é a relação entre a massa do material e o volume ocupado por ele. O ponto de fusão é a temperatura em que um sólido se transforma em líquido. O ponto de ebulição é a temperatura em que um líquido passa para o estado gasoso.

A condutividade térmica indica a capacidade do material conduzir calor; já a condutividade elétrica refere-se à capacidade do material conduzir eletricidade. A dureza mede a resistência do material ao risco ou deformação quando submetido à força externa. A maleabilidade diz respeito à capacidade do material ser moldado ou esticado sem se romper facilmente. Por fim, elasticidade representa a habilidadedo material retornar à sua forma original após sofrer uma deformação temporária.

Essas são apenas algumas das muitas propriedades físicas dos materiais existentes no universo da ciência dos materiais. Cada uma delas desempenha um papel importante na compreensão das características dos diversos tipos de substâncias encontradas na natureza ou criadas pelo homem para atender às necessidades tecnológicas da sociedade atual.

Propriedades químicas: o que são?

As propriedades químicas dos materiais estão relacionadas às suas características de interação com outras substâncias e reações químicas. Entre essas propriedades, podemos citar a eletronegatividade, que é a capacidade de um átomo atrair elétrons em uma ligação química. Quanto maior for a eletronegatividade de um elemento, mais forte será sua tendência em atrair elétrons.

Outra propriedade importante é a eletropositividade, que está relacionada à facilidade com que um átomo cede elétrons durante uma reação química. Elementos com baixa eletronegatividade geralmente apresentam alta eletropositividade.

O raio atômico refere-se ao tamanho do átomo. Geralmente, o raio atômico aumenta conforme descemos na tabela periódica e diminui conforme avançamos da esquerda para a direita. Isso ocorre porque os elétrons adicionais são acrescentados em camadas cada vez mais afastadas do núcleo.

Já o raio iônico se refere ao tamanho do íon formado por um átomo quando este ganha ou perde elétrons para se tornar carregado positiva ou negativamente. O raio iônico pode ser maior ou menor que o raio atômico dependendo das condições específicas da formação do íon.

Por fim, temos o conceito de raio covalente, que está relacionado ao compartilhamento de pares de elétron entre dois átomos ligados covalentemente. O comprimento dessa ligação covalente é determinado pela distância média entre os núcleos dos átomos envolvidos na ligação.

Além dessas propriedades, a eletroafinidade também é uma característica química importante. Ela representa a energia liberada ou absorvida quando um átomo neutro ganha um elétron para se tornar um íon negativo. A eletroafinidade está relacionada à tendência de um elemento em atrair elétrons adicionais.