Texto: Água: Do gelo ao Vapor

Água: Do gelo ao Vapor

Quantas substâncias químicas você conhece? Com certeza, durante todo o dia, você entra em contato com muitas delas, tendo consciência desse fato ou não. Podemos descrever e identificar essas substâncias a partir das suas propriedades, sejam elas perceptíveis com ou sem a utilização de algum instrumento. Dentre as propriedades, podemos citar a densidade, a temperatura de fusão e de ebulição, o estado de agregação, a capacidade calorífica, entre muitas outras.

 

Dentre todas as substâncias que conhecemos, uma das mais comuns e importantes é a água. Quando observamos uma imagem da Terra vista do espaço, percebemos a abundância de água presente em nosso planeta. De toda a água que temos, 97% é salgada e imprópria para o consumo; dos 3% restantes, 68,7% está em calotas polares e geleiras e 30,1% está no subsolo. Desse modo, apenas 0,9% da água doce do nosso planeta encontra-se acessível na superfície terrestre.

 

Distribuição da água no planeta Terra

 

Assim como qualquer substância, a água apresenta várias propriedades. Aqui vamos falar sobre seus estados físicos e sobre seus pontos de fusão e ebulição.

 

O planeta Terra visto do espaço. A cor azul que percebemos deve-se à água dos oceanos e dos mares

 

Estados Físicos

A água pode ser encontrada em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Dentre estes, o que predomina em nosso planeta é o líquido. No ciclo hidrológico, temos todas as transições de estado físico.

 

O ciclo hidrológico

 

Nos oceanos, os raios solares, ao entrarem em contato com a água, fazem com que ela evapore (transição de líquido para gasoso); damos o nome de evaporação a esse processo. O vapor formado, a certa altura, forma gotículas de água que vão se aglomerando e formando nuvens logo acima do mar; às vezes, cristais de gelo também são formados. Então, nós temos a passagem da água do estado gasoso para o líquido (condensação) e, depois, para o estado sólido (solidificação).

 

Com a ação do vento, essas nuvens são deslocadas, tendo como possível destino o continente. Se essa aglomeração for muito grande, as nuvens ficam mais densas, a água se condensa, as gotículas ficam mais pesadas e caem. Assim, a água se precipita sobre o continente, aumentando os níveis das águas superficiais (rios, lagos, lagoas) e das águas subterrâneas (lençóis freáticos e aquíferos). As águas superficiais, ao serem captadas pelas plantas, ao ficarem empoçadas ou voltarem para o mar, fecham o ciclo hidrológico. Todas as transições estão indicadas na figura acima.

 

Estados físicos da matéria e suas respectivas transições

 

Após saber onde e como encontramos a água nos três estados físicos da matéria, podem surgir as seguintes perguntas: Por que não encontramos as outras substâncias nos três estados físicos naturalmente? É só a água que possui os três estados físicos? Vejamos a seguir.

 

Temperatura de Fusão e Ebulição

O fato de encontrarmos a água naturalmente nos três estados físicos pode ser explicado com a análise de duas de suas propriedades: a temperatura de fusão e a temperatura de ebulição. Fusão é a transição do estado sólido para o estado líquido; por conseguinte, temperatura de fusão é a temperatura que permite essa transição. Temperatura de ebulição refere-se à transição do estado líquido para o gasoso. Se aquecermos uma pedra de gelo e formos anotando a temperatura da substância em determinado intervalo de tempo, obteremos um gráfico como o de abaixo: 

 

Curva de aquecimento da água

 

Seguindo o gráfico, observamos que, ao aquecermos a água, a temperatura aumenta constantemente até que, em certo ponto, ela se mantém em um mesmo valor de temperatura. Isso não significa que o aquecimento foi cessado; enquanto todo o gelo não derreter, a temperatura se manterá em 0 oC. Mesmo que o aquecimento seja contínuo, essa é a temperatura de fusão em que a água passa do estado sólido para o líquido. O mesmo comportamento é observado a 100 oC, temperatura de ebulição em que a água passa do estado líquido para o gasoso.

 

A água no estado sólido encontra-se no planeta Terra em lugares com temperaturas próximas ou abaixo de zero. Em locais mais quentes, a água permanece no estado líquido. A água no estado gasoso é o vapor produzido principalmente pela evaporação em mares, lagos, rios, ou mesmo pela ebulição da água em fontes termais e geysers.

 

Agora podemos responder às perguntas surgidas anteriormente: o fato das outras substâncias não serem encontradas naturalmente nos três estados físicos deve-se ao fato de suas temperaturas de fusão e de ebulição estarem fora da faixa de temperatura que o planeta pode alcançar. Na tabela abaixo, vemos os valores de temperatura de fusão e de ebulição de outras substâncias sob pressão de 1 atm.

 

 

Temperatura de fusão e de ebulição para diferentes substâncias

 

Em Resumo

No nosso planeta, a água pode ser encontrada nos três estados físicos: líquido, sólido e gasoso. Transições entre esses três estados ocorrem a todo o tempo, formando o que chamamos de ciclo hidrológico.

 

Referências:

GRASSI, M. T. As água do planeta Terra. Cadernos temáticos de Química Nova na Escola - edição especial. Maio 2001. 

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