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Matter makes up everything visible in the known universe, from porta-potties to supernovas. E como a matéria nunca é criada ou destruída, ela circula pelo nosso mundo. Átomos que estavam num dinossauro há milhões de anos—e numa estrela milhares de milhões de anos antes disso-podem estar dentro de nós hoje.matéria é qualquer coisa que tem massa e ocupa espaço. Inclui moléculas, átomos, partículas fundamentais e qualquer substância que estas partículas compõem. A matéria pode mudar de forma através de mudanças físicas e químicas, mas através de qualquer uma dessas mudanças a matéria é conservada. A mesma quantidade de matéria existe antes e depois da mudança—nenhuma é criada ou destruída. Este conceito é chamado de lei de conservação da massa.In a physical change, a substance’s physical properties may change, but its chemical makeup does not. A água, por exemplo, é composta por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. A água é a única substância conhecida na Terra que existe naturalmente em três estados: sólido, líquido e gás. Para mudar entre estes estados, a água deve passar por mudanças físicas. Quando a água congela, torna-se dura e menos densa, mas ainda é quimicamente a mesma. Há o mesmo número de moléculas de água presentes antes e depois da mudança, e as propriedades químicas da água permanecem constantes.para formar água, no entanto, átomos de hidrogênio e oxigênio devem sofrer mudanças químicas. Para uma mudança química ocorrer, os átomos devem quebrar ligações e / ou formar ligações. A adição ou subtração de ligações atômicas altera as propriedades químicas das substâncias envolvidas. Ambos hidrogênio e oxigênio são diatômicos—eles existem naturalmente como pares ligados (H2 e O2, respectivamente). Nas condições certas, e com energia suficiente, essas ligações diatômicas se quebrarão e os átomos se unirão para formar H2O (água). Chemists write out this chemical reaction as:
2H2 + O2 → 2H2O
This equation says that it takes two molecules of hydrogen and one molecule of oxygen to form two molecules of water. Observe que há o mesmo número de átomos de hidrogênio e oxigênio em ambos os lados da equação. Nas mudanças químicas, assim como nas mudanças físicas, a matéria é conservada. A diferença neste caso é que as substâncias antes e depois da mudança têm propriedades físicas e químicas diferentes. Hidrogênio e oxigênio são gases a temperatura e pressão padrão, enquanto a água é um líquido incolor e inodoro. os ecossistemas têm muitas mudanças químicas e físicas acontecendo ao mesmo tempo, e a matéria é conservada em cada um—sem exceções. Considere um riacho fluindo através de um cânion—quantas mudanças químicas e físicas estão acontecendo em um determinado momento?primeiro, vamos considerar a água. Para muitos riachos de cânions, a água vem de elevações mais altas e se origina como neve. É claro que não foi onde a água começou—ela foi ciclada em todo o mundo desde que a terra teve água pela primeira vez. Mas no contexto do Riacho canyon, começou nas montanhas como neve. A neve deve passar por uma mudança física-derretimento-para se juntar à corrente. À medida que a água líquida flui através do desfiladeiro, ela pode evaporar (outra mudança física) em vapor de água. A água dá um exemplo muito claro de como a matéria circula através do nosso mundo, frequentemente mudando de forma, mas nunca desaparecendo.em seguida, considere as plantas e algas que vivem dentro e ao longo da corrente. Num processo chamado fotossíntese, estes organismos convertem a energia luminosa do sol em energia química armazenada em açúcares. No entanto, a energia leve não produz os átomos que compõem esses açúcares—que violariam a Lei de conservação da massa—simplesmente fornece energia para uma mudança química ocorrer. Os átomos provêm do dióxido de carbono no ar e da água no solo. A energia da luz permite que esses títulos para quebrar e reforma para produzir açúcar e oxigênio, como mostrado na equação química para a fotossíntese:
6CO2 + 6H2O + luz → C6H12O6 (açúcar)+ 6O2
Esta equação diz que seis moléculas de dióxido de carbono combinam-se com seis moléculas de água para formar uma molécula de açúcar e seis moléculas de oxigênio. Se você somasse todos os átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio em ambos os lados da equação, as somas seriam iguais; matéria é conservada nesta mudança química.quando os animais dentro e ao redor do Riacho comem essas plantas, seus corpos usam a energia química armazenada para alimentar suas células e se mover ao redor. Eles usam os nutrientes em seus alimentos para crescer e reparar seus corpos—os átomos para novas células devem vir de algum lugar. Qualquer alimento que entra no corpo de um animal deve deixar o seu corpo ou tornar-se parte dele; nenhum átomo é destruído ou criado.a matéria também é conservada durante as mudanças físicas e químicas no ciclo rochoso. À medida que um riacho se afunda num desfiladeiro, as rochas do chão do desfiladeiro não desaparecem. Eles são erodidos pelo riacho e levados em pequenos pedaços chamados sedimentos. Estes sedimentos podem assentar no fundo de um lago ou lago no fim do Riacho, acumulando-se em camadas ao longo do tempo. O peso de cada camada adicional compacta as camadas sob ela, eventualmente adicionando tanta pressão que novas rochas sedimentares se formam. Esta é uma mudança física para a rocha, mas com as condições certas a rocha pode mudar quimicamente também. Em ambos os casos, a matéria na rocha é conservada.
a linha inferior é: ciclos de matéria através do universo em muitas formas diferentes. Em qualquer mudança física ou química, a matéria não aparece ou desaparece. Átomos criados nas estrelas (há muito, muito tempo) compõem todas as coisas vivas e não vivas na terra—até você. É impossível saber até onde e através de que forma os átomos viajaram para nos fazer. E é impossível saber onde vão acabar a seguir.esta não é a história completa da matéria, no entanto, é a história da matéria visível. Os cientistas aprenderam que cerca de 25% da massa do universo consiste em matéria escura—matéria que não pode ser vista, mas pode ser detectada através de seus efeitos gravitacionais. A natureza exacta da matéria negra ainda não foi determinada. Mais 70% do universo é um componente ainda mais misterioso chamado energia escura, que atua contra a gravidade. Então a matéria “normal” compõe, no máximo, cinco por cento do universo.