Tudo o que existe ao nosso redor é feito de matéria. Vamos descobrir o que é a matéria, o que são os materiais e conhecer os principais materiais que usamos no dia a dia.
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Tudo o que existe ao nosso redor é feito de matéria. Vamos descobrir o que é a matéria, o que são os materiais e conhecer os principais materiais que usamos no dia a dia.
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Matéria é tudo aquilo que ocupa lugar no espaço e tem massa. Ou seja: matéria é aquilo de que todas as coisas são feitas.
A cadeira, o caderno, a água do copo, uma pedra, uma árvore e até o nosso próprio corpo são feitos de matéria. O ar também é matéria: não conseguimos vê-lo, mas ele ocupa espaço (enche uma bexiga) e tem massa.
Quando a matéria toma uma forma definida, formando um objeto, chamamos esse objeto de corpo. Uma pedra, um lápis e uma bola são corpos.
Você sabia? Dá para provar que o ar é matéria com uma bexiga: quando você a enche, ela cresce porque o ar ocupa espaço dentro dela. E uma bexiga cheia pesa um pouquinho mais que uma vazia, porque o ar tem massa.
Material é aquilo de que um objeto é feito. A janela é feita de vidro; a colher pode ser feita de metal; a cadeira pode ser feita de madeira; o balde é feito de plástico.
Um mesmo objeto pode ser feito de materiais diferentes. Existe copo de vidro, copo de plástico e copo de metal — é o mesmo objeto (copo), mas cada um é feito de um material diferente e, por isso, tem características diferentes.
Escolhemos o material de acordo com o que precisamos. Ninguém faz uma panela de plástico para ir ao fogo, nem uma janela de madeira maciça quando se quer enxergar a rua.
Repare: um mesmo objeto também pode ser feito de vários materiais ao mesmo tempo. Um lápis, por exemplo, tem madeira no corpo, grafite na ponta, metal no anel e borracha na ponta de trás.
Existem muitos materiais, mas alguns aparecem o tempo todo na nossa vida. Vamos conhecer seis deles.
Vidro — é transparente, duro e liso, mas frágil: quebra com facilidade. É fabricado principalmente a partir da areia, derretida em fornos muito quentes. Serve para janelas, copos, garrafas, espelhos e lentes de óculos. O vidro pode ser reciclado muitas vezes sem perder a qualidade.
Madeira — vem do tronco das árvores. É resistente, relativamente leve e fácil de cortar e de dar forma. Serve para móveis, portas, casas, lápis e também para fabricar o papel. Como desvantagens, a madeira pega fogo e pode apodrecer com a umidade ou ser atacada por cupins.
Metal — é brilhante, duro e muito resistente. Conduz bem o calor e a eletricidade. Os metais mais conhecidos são o ferro, o alumínio, o cobre, o ouro e a prata. Servem para panelas, talheres, fios elétricos, latas, carros e estruturas de prédios. Alguns metais, como o ferro, enferrujam quando ficam muito tempo expostos à água e ao ar.
Cerâmica — é feita de argila (o barro), que é modelada e depois queimada em forno em temperatura muito alta. Fica dura e resiste bem ao calor, mas é frágil e quebra se cair. Serve para pratos, xícaras, vasos, azulejos e pisos.
Tijolo e concreto — o tijolo também é feito de argila queimada, mas em formato de bloco, para construir paredes. O concreto é uma mistura de cimento, areia, brita (pedrinhas) e água: ele é mole quando está sendo preparado e endurece depois, ficando muito resistente. São os materiais das casas, dos prédios, das pontes e das calçadas.
Plástico — é fabricado a partir do petróleo. É leve, barato, impermeável (não deixa a água passar), isolante (não conduz bem o calor nem a eletricidade) e pode ser moldado em qualquer formato e cor. Serve para garrafas, sacolas, brinquedos, embalagens e capas de fios elétricos. O grande problema do plástico é ambiental: ele demora centenas de anos para se decompor na natureza.
| Material | De onde vem | Como é | Onde usamos |
|---|---|---|---|
| Vidro | Areia derretida | Transparente, duro e frágil | Janelas, copos, garrafas |
| Madeira | Tronco das árvores | Resistente, leve, pega fogo | Móveis, portas, lápis, papel |
| Metal | Minérios do solo | Brilhante, conduz calor e eletricidade | Panelas, talheres, fios, latas |
| Cerâmica | Argila queimada | Dura, resiste ao calor, frágil | Pratos, vasos, azulejos, pisos |
| Tijolo e concreto | Argila / cimento, areia e brita | Muito resistentes | Casas, prédios, pontes |
| Plástico | Petróleo | Leve, impermeável, isolante | Garrafas, sacolas, brinquedos |
Você sabia? Vidro, metal, papel e plástico são os quatro grupos da coleta seletiva. Separar o lixo por material permite reciclar e fabricar objetos novos sem retirar mais matéria-prima da natureza.
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Os materiais naturais são aqueles que já existem na natureza e que usamos praticamente do jeito que encontramos, sem precisar fabricá-los. Eles vêm das plantas, dos animais ou do solo e das rochas.
Cortar uma tábua de madeira ou lapidar uma pedra não transforma o material: continua sendo madeira e continua sendo pedra. Só mudou o formato.
Os materiais artificiais (também chamados de sintéticos ou fabricados) não existem prontos na natureza: eles são produzidos pelo ser humano, que transforma um material natural em um material novo, com características diferentes.
São materiais artificiais: o plástico, o vidro, o papel, o aço, o concreto, o isopor, o nylon e o tecido de poliéster.
Repare que a transformação é de verdade: a areia é áspera, opaca e solta; depois de derretida no forno, ela vira vidro, que é liso, transparente e inteiriço. São dois materiais bem diferentes.
Todo material artificial nasce de algum material natural. Esse material natural de partida, usado para fabricar outro, chama-se matéria-prima.
| Matéria-prima (natural) | Vira este material (artificial) |
|---|---|
| Areia | Vidro |
| Madeira das árvores | Papel |
| Petróleo | Plástico, isopor e nylon |
| Minério de ferro | Aço |
| Argila | Tijolo e cerâmica |
| Calcário, areia e brita | Cimento e concreto |
Por isso, cuidar dos materiais artificiais também é cuidar da natureza: cada folha de papel desperdiçada representa madeira retirada de uma árvore, e cada garrafa plástica jogada fora representa petróleo extraído do planeta.
Você sabia? Reciclar uma tonelada de papel evita o corte de cerca de 20 árvores. E o vidro é ainda melhor: pode ser derretido e transformado em uma garrafa nova infinitas vezes, sem perder qualidade.
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O volume é o espaço que um corpo ocupa. Toda matéria tem volume, porque dois corpos não podem ocupar o mesmo lugar ao mesmo tempo.
Dá para ver isso com um experimento simples: coloque água até a metade de um copo e marque o nível. Ao mergulhar uma pedra, o nível da água sobe — a pedra empurrou a água para ocupar o seu próprio lugar. O tanto que a água subiu é justamente o volume da pedra.
Medimos o volume em litro (L) e mililitro (mL), quando falamos de líquidos, e em centímetro cúbico (cm³) ou metro cúbico (m³), quando falamos de sólidos e de espaços.
A massa é a quantidade de matéria que um corpo tem. Quanto mais matéria, maior a massa. Medimos a massa com uma balança, em grama (g), quilograma (kg) e tonelada (t).
Cuidado para não confundir massa com volume: são coisas diferentes. Um travesseiro tem um volume grande (ocupa bastante espaço), mas a sua massa é pequena. Já um pequeno bloco de chumbo tem um volume pequeno e uma massa grande.
Curiosidade: a massa de um corpo é sempre a mesma em qualquer lugar. Já o peso depende da gravidade do lugar onde o corpo está — por isso um astronauta tem a mesma massa na Terra e na Lua, mas fica bem mais leve na Lua.
A densidade é a relação entre a massa de um corpo e o volume que ele ocupa. Ela responde a uma pergunta: quanta matéria está "apertada" dentro daquele espaço?
Se dois objetos têm o mesmo volume, o mais denso é o que tem mais massa. Imagine uma bola de isopor e uma bola de ferro exatamente do mesmo tamanho: a de ferro é muito mais densa, porque tem muito mais matéria no mesmo espaço.
A densidade explica por que algumas coisas flutuam e outras afundam na água:
É por isso que o óleo fica por cima quando é misturado com a água: ele é menos denso. E é por isso que um navio enorme de aço consegue boiar — ele é oco por dentro, cheio de ar, e o conjunto todo acaba ficando menos denso que a água.
Você sabia? A água é uma substância diferente das outras: ao congelar, ela aumenta de volume. Com o mesmo tanto de matéria ocupando mais espaço, o gelo fica menos denso que a água líquida — e por isso ele flutua no copo.
A matéria é formada por partículas muito pequenas, pequenas demais para enxergarmos. Dependendo de quão juntas e agitadas essas partículas estão, a matéria se apresenta em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso.
| Estado | Forma | Volume | As partículas | Exemplos |
|---|---|---|---|---|
| Sólido | Própria | Próprio | Muito próximas e organizadas | Pedra, gelo, ferro |
| Líquido | Do recipiente | Próprio | Próximas, mas deslizam | Água, óleo, leite |
| Gasoso | Não tem | Não tem | Bem afastadas e rápidas | Ar, vapor, gás de cozinha |
A mesma substância pode aparecer nos três estados. A água é o melhor exemplo: gelo (sólido), água (líquido) e vapor (gasoso). O que muda de um estado para outro é o calor: ao ganhar calor, as partículas se agitam e se afastam; ao perder calor, elas se acalmam e se aproximam.
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A matéria não fica sempre do mesmo jeito. Com o tempo, com o calor, com a água, com o ar, com o uso ou com a ação de seres vivos, ela muda. Chamamos de transformação da matéria qualquer mudança que acontece em um material, alterando a sua forma, o seu estado físico ou até aquilo de que ele é feito.
Veja cinco transformações bem conhecidas do dia a dia:
Todas são transformações, mas elas acontecem de maneiras bem diferentes. Por isso, dividimos as transformações em três tipos: físicas, químicas e biológicas.
Na transformação física, muda a forma, o tamanho ou o estado físico do material — mas o material continua sendo o mesmo. Nenhum material novo aparece.
O vidro quebrando é uma transformação física: antes era um copo inteiro, depois são vários cacos — mas os cacos ainda são vidro.
O pneu ficando careca também é: o atrito com o asfalto vai desgastando a borracha e o desenho dos sulcos some. O pneu mudou de aparência, mas o que sobrou continua sendo borracha.
Outros exemplos de transformação física: amassar uma folha de papel, cortar uma tábua, derreter o gelo, ferver a água, dissolver sal na água, esticar um elástico e moldar a massinha.
Na transformação química, o material se transforma em um material novo, diferente do original, com outras propriedades. Aqui a mudança é por dentro: o que existia deixou de existir.
O papel queimando é uma transformação química: o papel reage com o oxigênio do ar e vira cinza, fumaça e gases. A cinza é preta, quebradiça e leve — não é papel, e não dá para escrever nela.
A limalha de ferro enferrujando também é: o ferro reage com o oxigênio do ar e com a água e forma a ferrugem, um material alaranjado e esfarelento, bem diferente do ferro brilhante e duro do começo.
Alguns sinais ajudam a perceber que houve uma transformação química:
Outros exemplos: a comida cozinhando, a vela queimando, os fogos de artifício explodindo, a prata escurecendo e a maçã cortada ficando marrom.
Na transformação biológica, quem provoca a mudança são seres vivos — quase sempre os fungos e as bactérias, que chamamos de decompositores.
O pão mofando é o melhor exemplo. O mofo é um fungo: os seus esporos estão no ar, pousam no pão e, encontrando umidade e alimento, crescem formando aquelas manchas esverdeadas ou esbranquiçadas. O fungo se alimenta do pão e vai transformando o pão em outras substâncias.
Outros exemplos: a fruta apodrecendo, a folha caída virando terra escura no chão da mata, o leite virando iogurte pela ação de bactérias, a massa de pão crescendo com o fermento e a madeira sendo consumida pelos cupins.
Observe: por dentro, as transformações biológicas também são químicas — os seres vivos provocam reações que criam materiais novos. O que as diferencia é quem faz o trabalho: nas biológicas, existe sempre um ser vivo causando a mudança.
| Exemplo | Tipo de transformação | Por quê |
|---|---|---|
| Papel queimando | Química | Vira cinza, fumaça e gases: materiais novos |
| Vidro quebrando | Física | Os cacos continuam sendo vidro |
| Pneu ficando careca | Física | A borracha se desgasta, mas continua borracha |
| Limalha de ferro enferrujando | Química | O ferro reage com o ar e a água e vira ferrugem |
| Pão mofando | Biológica | Um fungo cresce sobre o pão e o transforma |
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Uma transformação é reversível quando o material pode voltar ao que era antes. Nada de novo se formou de maneira permanente, então é possível desfazer a mudança.
Repare que quase todas as transformações físicas são reversíveis, porque o material nunca deixou de ser ele mesmo.
Uma transformação é irreversível quando não é possível voltar ao material original. Em geral isso acontece porque um material novo se formou.
Ou seja: quase todas as transformações químicas e biológicas são irreversíveis.
Um caso curioso: quebrar um copo é uma transformação física (os cacos ainda são vidro), mas na prática ela é irreversível: os cacos não se juntam sozinhos. Só numa fábrica de reciclagem, derretendo o vidro, é possível fazer um copo novo. Guarde essa ideia — é justamente disso que trata a próxima parte.
Os alimentos são feitos de matéria orgânica, cheia de água e de nutrientes. Isso é ótimo para nós — e também para os fungos e as bactérias. Por isso, todo alimento acaba se transformando: ele estraga.
Percebemos que um alimento estragou por alguns sinais: aparecem manchas de mofo, ele muda de cor, o cheiro fica ruim, a textura fica mole ou pegajosa e o gosto azeda.
Alguns fatores fazem o alimento estragar mais rápido:
Comer um alimento estragado pode causar intoxicação alimentar, com dor de barriga, enjoo, vômito e diarreia. E nem sempre dá para perceber a olho nu — por isso as embalagens trazem o prazo de validade, que indica até quando o alimento é seguro se for guardado do jeito certo.
Conservar um alimento é atrasar essa transformação. Todas as técnicas fazem a mesma coisa: dificultam a vida dos fungos e das bactérias, tirando deles o frio ideal, a água ou o ar de que precisam.
A transformação a nosso favor: na fermentação, micro-organismos "do bem" transformam o alimento de propósito — e o resultado ainda dura mais. É assim que o leite vira iogurte e queijo, a massa vira pão e o pepino vira picles.
Em casa, alguns cuidados simples ajudam bastante: guardar na geladeira o que precisa de frio, manter os alimentos tampados, lavar bem as mãos e os alimentos, conferir o prazo de validade e não deixar comida pronta horas fora da geladeira.
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Reciclar é transformar um material já usado em matéria-prima para um produto novo. Em vez de retirar mais recursos da natureza, aproveitamos o que já foi extraído uma vez.
Não confunda reutilizar com reciclar. Usar um pote de vidro vazio como porta-lápis é reutilização: o pote continua sendo o mesmo pote. Derreter esse vidro na fábrica para fazer uma garrafa nova é reciclagem: o material foi transformado.
Essa é a ideia dos 3 R, sempre nesta ordem:
Tudo começa na coleta seletiva, que separa os materiais em casa. As cores dos coletores são padronizadas:
O papel recolhido é levado à fábrica, onde é picado e misturado com muita água em um tanque giratório. Essa mistura vira uma pasta (a polpa). A pasta passa por peneiras que retiram grampos, clipes, plásticos e sujeira, e por um processo que tira a tinta antiga. Depois, ela é espalhada sobre uma tela, prensada para escorrer a água e seca com rolos quentes — saindo dali uma folha nova.
O papel pode ser reciclado umas cinco a sete vezes. A cada vez, as fibrinhas que formam a folha ficam mais curtas, até não darem mais liga.
Não vai para a reciclagem: papel sujo de gordura ou comida (como a caixa de pizza engordurada), papel higiênico usado, guardanapo sujo, papel plastificado e papel-carbono.
Você sabia? Reciclar uma tonelada de papel evita o corte de cerca de 20 árvores e economiza uma grande quantidade de água e de energia elétrica.
Na fábrica, o vidro é primeiro separado por cor (transparente, verde e âmbar). Em seguida vêm a limpeza e a retirada de tampas, rótulos e anéis metálicos. O vidro limpo é moído e vira caco — pedacinhos bem pequenos. Esse caco é levado ao forno, onde derrete junto com um pouco de areia, e a massa derretida é moldada em garrafas e potes novos.
O vidro é o campeão da reciclagem: pode ser reciclado infinitas vezes, sem nunca perder a qualidade. E derreter caco moído gasta menos energia do que derreter areia pura.
Não vai junto com as garrafas: espelho, vidro de janela, lâmpada, cerâmica e porcelana — eles derretem em temperaturas diferentes e estragariam o vidro novo.
Existem vários tipos de plástico, e eles não podem ser misturados. Por isso a primeira etapa é a separação por tipo — os números de 1 a 7 dentro do símbolo de reciclagem, no fundo das embalagens, indicam qual é qual. Depois o plástico é lavado, triturado em floquinhos, derretido e transformado em pelotinhas (pequenos grãos). Essas pelotinhas são a matéria-prima que as fábricas usam para moldar objetos novos.
Das garrafas PET recicladas saem vassouras, cordas, sacos, tubos, cerdas de escova, mantas e até tecidos de camisetas e casacos.
Diferentemente do vidro e do metal, o plástico perde qualidade a cada reciclagem, e nem todo tipo é aproveitado. É por isso que, no caso do plástico, reduzir o consumo vale ainda mais do que reciclar.
Os metais são separados com a ajuda de um ímã: ele atrai as latas de aço e não atrai as de alumínio. Separado, o metal é prensado em fardos, levado ao forno e derretido. O metal líquido é moldado em barras ou chapas, que voltam para a indústria virar latas, peças e estruturas novas.
Assim como o vidro, o metal pode ser reciclado infinitas vezes sem perder qualidade.
Você sabia? Reciclar alumínio economiza cerca de 95% da energia que seria gasta para produzi-lo a partir do minério. O Brasil é um dos países que mais recicla latinhas no mundo.
| Material | Etapa que caracteriza | Quantas vezes recicla |
|---|---|---|
| Papel | Vira pasta misturado com água | De 5 a 7 vezes |
| Vidro | Separado por cor e moído em cacos | Infinitas vezes |
| Plástico | Separado por tipo e virado em pelotinhas | Poucas vezes: perde qualidade |
| Metal | Separado com ímã e prensado | Infinitas vezes |
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Aquilo que chamamos de "lixo" tem um nome técnico: resíduo sólido. E nem todo resíduo é igual — cada tipo tem um destino diferente:
É importante não confundir lixão com aterro sanitário. O lixão é o lixo despejado a céu aberto, sem nenhum cuidado: ele contamina o solo e a água, produz mau cheiro e atrai ratos, moscas e urubus. No Brasil, os lixões são proibidos por lei e vêm sendo substituídos por aterros sanitários.
A compostagem é uma transformação biológica controlada: fungos, bactérias e minhocas decompõem os resíduos orgânicos e os transformam em adubo, um material escuro e rico em nutrientes chamado composto ou húmus.
Em uma composteira, misturam-se duas coisas: os restos úmidos (cascas de frutas e legumes, borra de café, restos de verduras) e o material seco (folhas secas, serragem, papelão picado). É preciso revirar a mistura de vez em quando, para entrar ar, e manter uma umidade parecida com a de uma esponja torcida.
Depois de algumas semanas, tudo se transforma em um material escuro e fofo, com cheiro de terra molhada — pronto para adubar plantas e hortas. Quando se usam minhocas, o processo se chama vermicompostagem, e o líquido que escorre pode ser usado como adubo líquido.
Não se coloca na composteira: carne, osso, laticínio, gordura e comida muito temperada — eles atraem animais e produzem mau cheiro.
Faz diferença? Cerca de metade do lixo produzido em uma casa é orgânico. Compostar tira todo esse volume do aterro sanitário e ainda devolve nutrientes para o solo.
O aterro sanitário é o destino correto do rejeito — aquilo que não pode ser reciclado nem compostado. Ele não é um monte de lixo: é uma obra de engenharia, projetada para o lixo não contaminar o ambiente.
Veja como ele funciona:
É justamente isso que falta no lixão: impermeabilização, cobertura diária e tratamento do chorume e dos gases.
O biodigestor é um tanque fechado, sem ar, onde bactérias decompõem a matéria orgânica — esterco de animais, restos de comida e resíduos da agroindústria. Essa decomposição sem oxigênio chama-se digestão anaeróbia.
Dela saem dois produtos úteis:
O biodigestor é muito usado em fazendas: o esterco do gado, que seria poluição, vira gás de cozinha e adubo para a plantação.
| Tratamento | Recebe | Tem ar? | Produz |
|---|---|---|---|
| Compostagem | Resíduo orgânico | Sim (é preciso revirar) | Adubo (composto ou húmus) |
| Aterro sanitário | Rejeito | Não (fica coberto) | Chorume tratado e biogás |
| Biodigestor | Esterco e resíduo orgânico | Não (tanque fechado) | Biogás e biofertilizante |
Clique em cada termo para revelar a sua definição.
Resolva os exercícios abaixo. Cada um traz uma explicação depois que você verifica a resposta.
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| Material | Matéria-prima |
|---|---|
| 1. Vidro | |
| 2. Papel | |
| 3. Plástico |
| Propriedade | Definição |
|---|---|
| 1. Massa | |
| 2. Volume | |
| 3. Densidade |
| Estado | Característica |
|---|---|
| 1. Sólido | |
| 2. Líquido | |
| 3. Gasoso |
| Exemplo | Tipo |
|---|---|
| 1. Papel queimando | |
| 2. Pneu ficando careca | |
| 3. Pão mofando |
| Material | Etapa |
|---|---|
| 1. Papel | |
| 2. Vidro | |
| 3. Metal |
| Tratamento | Produz |
|---|---|
| 1. Compostagem | |
| 2. Aterro sanitário | |
| 3. Biodigestor |