Estados da água: sólido, líquido e gasoso - Ciência - 2023

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o estados de água eles estão presentes na crosta terrestre e na atmosfera. A hidrosfera consiste em massas exorbitantes de água líquida, principalmente salgada, que dão à Terra sua superfície azulada característica; e em seus pólos brancos, duas regiões geladas onde o gelo prolifera na forma de calotas polares.

Quanto aos seus vapores, vemos seu desenvolvimento final no condensado da nuvem, quando eles são agrupados o suficiente para refletir a luz do sol em suas cores esbranquiçadas típicas. As nuvens, coloides gasosos, liberam seu conteúdo de água causando chuva ou precipitação, ou congelam em pequenos cristais que caem como neve.

Quando os vapores de água são resfriados a baixas altitudes, eles revestem objetos ou superfícies com gelo, que parece neve, mas mais brilhante e mais cristalino. Por outro lado, na névoa ou neblina, as partículas de água se combinam em mais de um estado, pois são constituídas por coloides menos densos que embaçam e embranquecem a visão dos espectadores.

De todos os seus estados físicos, o mais importante é o líquido, pois constitui grande parte do nosso corpo e de todos os organismos vivos.

Vamos ver quais são os três estados da água:

Sólido

Como um sólido, a água pode ser encontrada como gelo, neve ou geada.

Gelo

A fórmula química da água é H₂Ou, e sua molécula pode ser escrita como H-O-H, cuja geometria é angular (tipo bumerangue), capaz de formar três ligações de hidrogênio no estado líquido.

Enquanto isso, quando a temperatura cai e a água esfria, suas moléculas adotam quatro dessas pontes, que dão origem a um arranjo espacial específico e repetitivo: um cristal de água. Este cristal é popularmente conhecido como gelo. O gelo é então o estado sólido da água.

Exemplos de gelo são encontrados em cubos de bebidas, em garrafas de água que congelam na geladeira, nas superfícies de piscinas ou fontes expostas ao inverno, ou nas massas de geleiras.

O gelo pode parecer blocos incolores, mas pode ficar esbranquiçado dependendo de suas impurezas ou do conteúdo de ar obstruído. Ele também pode exibir tons azulados claros (imagem superior), que representam a maneira mais natural pela qual a luz interage com os cristais.

Assim, a água não é totalmente incolor ou cristalina: tem uma cor azul quase imperceptível. Essa cor se intensifica de acordo com a concentração e compactação das moléculas de água irradiadas pela luz.

Neve

A neve também é gelo, mas cujos cristais são menores, pois foram formados a partir de gotas microscópicas de água, congeladas e suspensas nas nuvens. Esses cristais ou flocos de neve se aglomeram, caem no vazio e acabam se acomodando em um sólido branco pulverulento nas superfícies.

No entanto, a morfologia da neve e seus tipos fogem do campo meteorológico.

geada

A geada também é outra das manifestações de gelo mais conhecidas e admiradas. Ao contrário da neve, seus cristais se originam em baixas altitudes, como resultado da deposição de vapores de água em superfícies frias; os primeiros cristais servem como núcleos para o segundo, e assim por diante, até que padrões escamosos ou cerdosos se formem (imagem superior).

Líquido

A água líquida é a mais comum na Terra, embora o mesmo não possa ser dito para outros planetas. Vemo-lo na costa com as suas ondas efervescentes e, mais além, no horizonte azulado com as suas cristas ondulantes.

Os volumes exorbitantes dos oceanos permitem que eles exibam cores azuis cada vez mais escuras enquanto descem a profundidades maiores onde a luz é completamente dispersa e seus raios não iluminam nada.

A água doce é o líquido que sustenta todas as formas (conhecidas) de vida, pois suas moléculas estão contidas dentro e fora das células.

Os estados energéticos das moléculas de água no líquido são mais aleatórios e heterogêneos do que aqueles encontrados no gelo: ligações de hidrogênio são constantemente criadas e quebradas à medida que as moléculas de água líquida se movem de um lado para o outro.

Da água líquida estuda-se a existência de regiões de baixa e alta densidade; isto é, áreas do líquido onde as moléculas estão mais agrupadas do que em outras. Água vítrea e super viscosa é ainda referida como transições de fase líquida sob alta pressão.

Gasoso

Água quando suas moléculas H evaporam₂Ou vão para o estado gasoso ou fase de vapor: vapor d'água. Esses vapores são incolores, mas se sua concentração for elevada, podem ser vistos como uma fumaça branca, característica da fervura de caldeirões de água, de fontes termais ou de jatos de gêiseres em ebulição.

Assim que os vapores de água sobem para o céu, eles começam a esfriar, gotas microscópicas de água começam a se formar e permanecem suspensas no ar; todos eles juntos são conhecidos como nuvens, grandes o suficiente para refletir todas as cores da luz do sol e misturadas com outras partículas presentes na atmosfera.

Outras

Se um gelo for aquecido, formar-se-á água líquida e, por sua vez, vapor de água. Isso ocorre à pressão atmosférica; no entanto, essa pressão pode ser manipulada, bem como a temperatura para sujeitar a água a condições hostis, como as encontradas no Cosmos, especialmente dentro de planetas gelados como Urano e Netuno.

A água sob pressão (da ordem de centenas de GPa) e temperaturas avassaladoras (milhares de graus Celsius), adquire estados físicos cujas características não coincidem mais com o gelo convencional e seus polimorfos, bem como com o líquido e seus vapores.

Por exemplo, um desses estados é o gelo XVIII, que, mais do que o gelo, é um sólido superiônico com características metálicas; carrega prótons dentro dele, em vez de elétrons. Acredita-se que, se pudesse ser obtido em quantidades apreciáveis, se pareceria com cristais negros quentes - gelo negro.

Referências

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