Características, tipos e exemplos do estado plasmático

Ele Estado de plasma É uma das maneiras fundamentais pelas quais a matéria pode ser adicionada e é a mais predominante no universo observável. O plasma consiste em um gás quente, brilhante e altamente ionizado, a um ponto em que cobra propriedades únicas que o diferenciam do estado gasoso ou de qualquer outro gás em particular gás.

O plasma que o vemos disseminado nas estrelas dos céus noturnos. Quando há um número infinito de estrelas no universo, bem como nebuloso e outras entidades celestes, é considerado o estado da questão mais importante. Na Terra, o quarto estado é considerado, após o líquido, sólido e gasoso.

Lâmpada de plasma

O Sol é o exemplo mais próximo em que podemos apreciar as características do plasma em um ambiente natural. Por outro lado, os fenômenos naturais ocorrem na Terra, na qual uma aparência momentânea de plasma é desencadeada, como fogo e raios em tempestades.

O plasma não está apenas associado a altas temperaturas (milhões de graus de Kelvin), mas também a grandes potenciais elétricos, a luzes incandescentes e à condutividade elétrica infinita.

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Características plasmáticas

O plasma das estrelas e as nebulosas compõe praticamente todo o universo observável. Fonte: pxhere.

Composição

A matéria é composta de partículas (moléculas, átomos, íons, células, etc.), que dependendo da eficácia e das forças com as quais são adicionadas, estabelece um estado sólido, líquido ou gasoso.

As partículas plasmáticas consistem em átomos carregados positivamente, mais conhecidos como cátions (+) e em elétrons (-). No estado de matéria plasmático, não se fala em moléculas.

Cátio. Eles não podem se separar ou se mover sem que todo o conjunto de partículas seja perturbado.

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Isso não acontece, por exemplo, com gases, onde seus átomos ou moléculas, mesmo que colidam entre si, tenham interações mínimas e desprezíveis.

Treinamento

O estado plasmático é formado principalmente quando um gás é ionizado como resultado de sua exposição a temperaturas muito altas.

Vamos começar de um cubo de gelo. Isso é um sólido. Se aquecido, o gelo derreterá em água líquida. Então, aquecendo a temperaturas mais altas, a água começará a ferver e escapar do líquido como vapor, que é um gás. Até agora, temos os três estados mais conhecidos da matéria.

Se o vapor de água for aquecido a uma temperatura muito mais alta, em condições favoráveis, chegará um momento em que seus títulos quebrarão para formar átomos livres de oxigênio e hidrogênio. Então, os átomos absorvem tanto calor que seus elétrons começam a ser acionados em direção ao ambiente. Assim, os cátions de oxigênio e hidrogênio formaram.

Esses cátions acabam embrulhados em uma nuvem de elétrons, agregados pela ação da comunidade e atrações eletrostáticas. Dizem então que um plasma foi obtido da água.

Nesse caso, o plasma foi formado pela ação da energia térmica. No entanto, a radiação altamente energética (raios gama), bem como grandes diferenças nos potenciais elétricos, também podem induzir sua aparência.

Quasineutralidade

O plasma tem a característica de ser quase quase neutra (quase neutra). Isso ocorre porque o número de elétrons excitado e liberado de átomos tende a ser igual às magnitudes das cargas positivas dos cátions. Por exemplo, considere um átomo de cálcio gasoso que perde um e dois elétrons para formar os CAs, respectivamente⁺ e ca²⁺:

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CA (G) + Energia → Ca⁺(g) + e^-

AC⁺(g) + energia → Ca²⁺(g) + e^-

Sendo o processo global:

CA (G) + Energia → Ca²⁺(g) + 2e^-

Para cada ca²⁺ que as formas serão dois elétrons livres. Se houver dez ca²⁺, Então eles serão vinte elétrons e assim por diante. O mesmo raciocínio se aplica a cátions com maiores magnitudes de carga (CA³⁺, AC⁵⁺, AC⁷⁺, etc.). Cátions de cálcio e seus elétrons vão para integrar um plasma em um vácuo.

Propriedades físicas

O plasma geralmente tem a aparência de ser um gás líquido altamente condutor de eletricidade, brilhante, quente e que responde ou é suscetível a campos eletromagnéticos. Dessa forma, os plasmas podem ser controlados ou fechados manipulando um campo magnético.

Tipos de plasma

Parcialmente ionizado

Um plasma parcialmente ionizado é aquele em que os átomos não perderam todos os seus elétrons, pode haver até átomos neutros. No exemplo de cálcio, pode ser uma mistura de cátions²⁺, Átomos de CA e elétrons. Este tipo de plasma também é conhecido como plasma frio.

Por outro lado, os plasmas podem ser contidos em recipientes ou isolantes, que impedem a disseminação do calor dos arredores.

Totalmente ionizado

Um plasma totalmente ionizado é aquele em que seus átomos estão "nus", pois perderam todos os seus elétrons. Portanto, seus cátions têm grandes magnitudes de carga positiva.

No caso de cálcio, esse plasma seria composto por cátions^vinte+ (Núcleos de cálcio) e muitos elétrons de energia grande. Este tipo de plasma também é conhecido como plasma quente.

Exemplos de plasma

Lâmpadas de plasma e luzes de neon

As lâmpadas de plasma oferecem uma visão próxima e segura de como esse estado da matéria se comporta. Fonte: pxhere.

Lâmpadas de plasma são artefatos que adornam qualquer quarto com luzes fantasmagóricas. No entanto, existem outros objetos em que podemos testemunhar o estado plasmático: nas famosas luzes de neon, cujo nobre conteúdo de gás é excitado pela passagem de uma corrente elétrica a baixas pressões.

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Deus do céu

Os raios que caem das nuvens são uma manifestação momentânea e repentina do plasma terrestre.

Tempestades solares

Algumas "partículas de plasma" são formadas na ionosfera do nosso planeta pelo bombardeio constante da radiação solar. Nas erupções ou parceiros do Sol, vemos enormes quantidades de plasma.

Aurora boreal

Nos pólos da terra, há outro fenômeno relacionado ao plasma: as luzes do norte. Esse incêndio congelado lembra que as mesmas chamas dos fogões de nossas cozinhas são outro exemplo de rotina de plasma.

Dispositivos eletrônicos

O plasma também faz parte, em proporções mais baixas, dispositivos eletrônicos, como televisores e monitores.

Soldas e ficção científica

Exemplos de plasma também os vêem em processos de soldagem, em raios a laser, em explosões nucleares, no luminoso sabre de Guerra nas Estrelas; E em geral, em qualquer arma que se assemelha a um canhão de energia destrutiva.

Referências

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Química. (8ª ed.). Cengage Learning.
2. Centro de Ciência e Fusão de Plasma. (2020). O que é plasma? Recuperado de: PSFC.mit.Edu
3. Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica. (2020). Plasma. Recuperado de: pecounto.Ucar.Edu
4. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (11 de fevereiro de 2020). Para que é usado o plasma e o que é feito de? Recuperado de: pensamento.com
5. Wikipedia. (2020). Plasma (física). Recuperado de: em.Wikipedia.org