O Ideal e o Real nas Ciências: o estado gasoso

Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)

A partir de um favorável desenvolvimento da Física do séc. XVI, por muitos anos as ciências naturais ficaram conhecidas por apresentarem um comportamento ideal, ou seja, haver a plena possibilidade de reprodução de qualquer fenômeno por elas descrito, independentemente das condições nas quais se realizou primeiramente. No entanto, a partir do início do séc. XX, o advento da Mecânica Quântica trouxe algumas incertezas a esse campo de conhecimento, e se percebeu que o comportamento da matéria e da energia é mais real do que ideal, e a maioria das equações omitia essa questão.

No caso de um gás, por exemplo, essa diferença de padrão de comportamento é muito significativa. Tal fato pode ser compreendido mais facilmente ao considerarmos as partículas gasosas de dimensão muito pequena, como apresentando uma baixa densidade por apresentar também massa muito baixa. As moléculas gasosas possuem dimensão da ordem de Å (angstron), e, em média, medem 10- 7 m.

Se considerássemos o pó de giz como o constituinte de um gás, deveríamos ter as suas partículas muito distantes umas das outras, de modo a reduzirmos a sua densidade. E esse exemplo ainda seria demasiadamente hipotético, pois não expressaria a real relação entre a massa e volume de uma amostra gasosa. Dessa forma, podemos concluir que a distância de separação das moléculas do gás é sempre muito superior às dimensões de suas moléculas constituintes.

Ainda no exemplo considerado, as partículas de giz deveriam estar com ampla liberdade de movimentação, de modo que um dos fatores que caracteriza este estado físico da matéria é a sua ampla energia cinética. Dessa forma, suas moléculas colidem entre si, assim como também colidem com a superfície na qual este gás está contido; e, dessa forma, estamos cada vez mais idealizando o sistema de análise.

De acordo com as considerações feitas acima, temos um resumo de um modelo que prevê, com certa precisão, o comportamento idealizado de um gás, o qual recebe o nome de Teoria Cinética dos Gases, teoria na qual podemos extrair os postulados abaixo:

  1. Um gás é o estado físico da matéria de maior liberdade de suas partículas constituintes, sendo que o número de moléculas presente em uma determinada massa gasosa é muito elevado.
  2. As distâncias intermoleculares (de uma molécula para outra) é sempre maior do que as dimensões da molécula.
  3. O movimento molecular é aleatório, ou seja, as moléculas se movem para todas as direções, de modo que as colisões entre si irão determinando novas direções de deslocamento.

Entretanto, qualquer modelo científico de comportamento que se estabeleça será sempre um modelo ideal, o qual deverá trazer a amplitude de considerar as possibilidades desse gás comportar-se de modo similar ao mesmo, mas não obedecê-lo.

Referências:
FELTRE, Ricardo; Fundamentos da Química, vol. Único, Ed. Moderna, São Paulo/SP – 1990.

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