INTRODUCCIÓEl llibre que utilitza el mestre per explicar el tema 2. LES PROPIETATS GENERALS DE LA MATÈRIA.Si pitges als enllaços veuràs el Llibre que segueix el professor per impartir les classes del Tema 2: “MODEL CINETICOCORPUSCULAR DE LA MATÈRIA.

“Estructura de todas las cosas” (pàgines 73 a 79)“Estructura de todas las cosas” (pàgines 80 a 87)“Estructura de todas las cosas” (pàgines 88 a 93)“Estructura de todas las cosas” (pàgines 94 a 100)

• • •

ACTIVITAT 1Quines són les propietats comunes dels gasos?

1ª propietat: els gasos poden agafar-se (emmagatzemar-se, tancar-se).Els gasos poden agafar-se amb un plàstic, però resulta poc precís.Per tant, s’agafen millor amb una xeringa, una proveta, un matràs …

2ª propietat: els gasos es difonen (es mesclen) amb certa facilitat, és a dir,ocupen tot el recipient on es troben.Si obrim un flascó de perfum podem olorar-lo a l’altre costat de l’habitació (el perfum es difon o es mescla amb l’aire).

3ª propietat: els gasos fan forces (pressió) sobre les parets del recipient que els conté.Si el recipient és elàstic:quan inflem un globus o un baló es pot apreciar la força que fa el gas de l’interior.

Si el recipient és rígid:A) Posem una pastilla de vitamina C a dins d’un tub, amb una mica d’aigua i tapem el tub. Al poc temps el tapó botarà, això vol dir que el gas del tub ha fet una força.

B) Comprimim una xeringa. Soltem l’èmbol. L’aire (gasos) farà una força sobre l’èmbol.

4ª propietat: els gasos poden comprimir-se i expandir-se fàcilment.Ho comprovem utilitzant una manxa de bicicleta o una xeringa a les quals hem taponat l’orifici d’eixida.

5ª propietat:A) Si el recipient és elàstic: els gasos en escalfar-se es dilaten.Posem un recipient amb aigua. A dins col·loquem un eslenmeyer i el tapem amb un globus. L’aire que hi ha a dins està fred i el globus no es dilata.

Escalfem l’aigua del recipient. Observem que a l’escalfar- se l’aire de l’interior el globus es dilata.

B) Si el recipient és fix: els gasos en escalfar-se augmenten la força (pressió) sobre les parets del recipient.El cas d’una olla a pressió: a l’escalfar-se augmenta la força (pressió) de l’interior. Si no anara eixint l’aire per la vàlvula l’olla explotaria.

• • •

ACTIVITAT 2Si els gasos es difonen amb tanta facilitat, com estan formats els gasos?Si els gasos es difonen fàcilment podem pensar que els gasos estan formats:1) Per partícules en moviment (perquè els gasos viatgen)2) Per partícules petites (no les veiem)3) Per partícules molt separades entre si (perquè s’hi mesclen amb facilitat)Per tant, aquest és el nostre model cineticocorpuscular per als gasos.

• • •

ACTIVITAT 3Contesta preguntes sobre les propietats dels gasos

Per què els gasos poden comprimir-se tant?Perquè els gasos estan formats per partícules molt separades entre si.

Per exemple, quan pressionem l’èmbol d’una xeringa i tapem l’obertura les partícules disminuiran les distàncies entre si. Per tant, el volum de la xeringa disminuirà.

Per què els gasos fan força sobre les partets del recipient on es troben?Perquè els gasos estan formats per partícules en moviment i aquestes xoquen contra les parets.Per exemple, visita aquest web. Observa el recipient circular situat a la part inferior esquerra de la pàgina. Fixa’t amb el moviment de les partícules del gas i els xocs contra les parets. Les partícules roges podríen ser nitrogen i les blaves oxigen (si fóra aire).

Per què els gasos es dilaten (augmenten de volum) quan se’ls augmenta la temperatura (si el recipient no és fix)?A l’augmentar la temperatura a un gas, les seues partícules augmenten de moviment i es produeixen més xocs contra el recipient. Aquests xocs fan forces contra la paret del recipient i com és elàstic, aquest augmenta de volum.

Per exemple, visita aquest web. Pitja sobre el primer “experimenta. Pitja “la visó microscòpica”. Augmenta la temperatura del gas del matràs.

Observaràs que a l’augmentar la temperatura, augmenta la velocitat de les partícules i, per tant, el número de xocs d’aquestes contra la paret interna del globus. Per l’acció de les forces dels xocs que fan les partícules s’inflarà el globus.

Per què els gasos augmenten de pressió quan se’ls augumenta la temperatura (si el recipient és fix)?A l’augmentar la temperatura a un gas, les seues partícules augmenten de velocitat i es produeixen més xocs contra el recipient. Aquest xocs fan forces contra les parets del recipient i com és rígid les parets aguantaran més pressions.Per exemple, visita el web. Pitja sosbre l’”experimenta” dels gasos. Activa “la visió microscòpica”. Augmenta la pressió i observaràs que hi ha el mateix número de partícules però en un volum menor. Això fa que hi haja més xocs contra les parets internes del recipient rígid, aquestes partícules faran més forces i, per tant, hi haurà més pressió contra les parets del recipient.

• • •

ACTIVITAT 4Podem inflar el globus, segons la disposició de la figura? Explica el perquè.

Si bufem no podrem inflar-lo.Primer, a dins de la botella hi ha un número de partícules d’aire amb un moviment i amb uns xocs contra l’interior de la botella i del globus.Després, quan bufem, les partícules del nostre aire xocaran contra el globus i aquest s’inflarà una mica. Com el globus s’infla una mica disminueix el volum de l’interior de la botella i, aleshores, hi haurà el mateix número de partícules però més juntes. Per tant, augmentarà el número de xocs de les partícules contra la paret del globus i faran una força suficient per tal que el globus no s’infle.

• • •

ACTIVITAT 5Del matràs de la figura, que conté aire, se n’extrau una part amb una xeringa. Suposant que les partíules pogueren “veure’s”, representa com es “veuria” l’aire abans i després d’haver-se’n extret una part.

AbansUn nombre de partículesMés juntesUna velocitat

DesprésMenys partículesMés separadesIgual velocitat

• • •

ACTIVITAT 6Quan s’escalfa el matràs de la figura, el globus s’infla. Representa les partícules de l’aire abans i després d’escalfar-lo. Explica per què s’infla.

AbansAl matràs: un nombre de partícules – una velocitat de les partícules – uns xocs de les partículesAl globus: un nombre de partícules – una velocitat de les partícules – uns xocs de les partícules

DesprésAl matràs: menys partícules – més velocitat de les partícules – més xocs de les partículesAl globus: més partícules – més velocitat de les partícules – més xoc de les partículesSi escalfem el matràs la velocitat de les partícules augentarà i els xocs també. Part d’elles passarien al globus, aquestes partícules també tenen més velocitat, xoquen més i el globus s’infla.

• • •

ACTIVITAT 7Quan escalfem un gas, les seues partícules es dilaten (es fan més grans)?Visita aquest web. Pitja sobre l’ “experimenta” de “Per saber més”. Polsa la “visió microscòpica”. Augmenta la temperatura amb el “+”.Conclusions:A.- Quan escalfem un gas les partícules no es dilaten (no es fan més grans). Quan escalfem un gas augmenta el moviment (velocitat) de les seues partícules.Si a l’escalfar un gas les seues partícules es dilataren, la distància entre les partícules disminuiria i es convertiria en un sòlid.

Per exemple: tenim una habitació amb les finestres i la porta tancada. Botem foc als mobles i obrim la porta. Observarem que el fum i el foc ixen a gran velocitat i, per tant, les partícules. Això és, com les partícules són petites ixen amb més velocitat.

Per contra, si en aquest exemple les partícules començaren a dilatar-se (a fer-se més grans), aleshores, les partícules no eixirien per la porta amb tanta velocitat.B.- Per tant, es partículesni es fan més grans ni més petites, sinó que sempre tenen la mateixa grandària.

• • •

ACTIVITAT 8Per què no cau?

El model cineticocorpuscular dels gasos diu que els gasos estan formats per partícules petites, en moviment i molt separades entre si.Per tant, contra la cara exterior del got estan xocant moltíssimes partícules de l’aire que fan la força suficient per tal que l’aigua del got no caiga.

• • •

ACTIVITAT 9Explica el funcionament d’una ventosa que s’adhereix a la paret

Primer, posem la ventosa – sense fer força - sobre la manisa. Tant l’aire de fora de la ventosa com el de dins està format per partícules en moviment ( tenen velocitat).

Segon, pressionem la ventosa contra la manisa. Una gran majoria de partícules de dins de la ventosa se n’eixiran.

Finalment, soltem la ventosa. Com la ventosa és elàstica tornarà a la posició del començament.Ara, a dins de la ventosa hi ha poques partícules que produiran pocs xocs contra la ventosa, mentres que a fora de la ventosa hi ha moltes més partícules, les quals produiran molts més xocs que les de l’interior.Com la pressió (força) exterior a la ventosa és major que la pressió (força) interior, la ventosa s’enganxarà a la manisa.

• • •

ACTIVITAT 10Explica com funciona un comptagotesPrimer, tant a dins com a fora del comptagotes tenim aire format per un número de partícules en moviment (amb velocitat).

Segon, premem la goma del comptagotes i se n’ixen un gran número de partícules. Per tant, a dins del comptagotes hi ha poques partícules amb pocs xocs que fan poca força (pressió).

Tercer, introduïm el comptagotes a dins d’un got amb aigua. L’aigua no entra al comptagotes perquè hem disminuït el volum d’aquest.

Quart, soltem la goma del comptagotes. A dins de l’aigua hi ha moltíssimes partícules d’aigua que produeixen molts xocs contra l’obertura del comptagotes i fan molta força (pressió). A dins del comptagotes hi ha poques partícules d’aire que produeixen pocs xocs contra l’obertura del comptagotes i fan poca força (pressió).L’aigua entra al comptagotes perquè la pressió de l’aigua és major que la pressió de l’aire del comptagotes.

Finalment, extraiem el comptagotes i ja tenim l’aigua a dins.• • •

ACTIVITAT 11Explica com funciona una cafetera italiana

Una cafetera italiana consta d’un recipient inferior on es posa aigua, un filtre on hi ha el café mòlt i un cecipient superior amb aire.Primer, al recipient inferior hi ha aigua i damunt aire. Aquesta aire està format per unes partícules en moviment (amb velocitat) que produeixen uns xocs contra la superfície de l’aigua. Aquests xocs fan poca pressió (forces) i l’aigua no es mou.

A continuació, encenem el foc i a l’augmentar la temperatura les partícules d’aire del recipient inferior augmentaran de moviment (de velocitat). Això fa que les partícules d’aire produesquen més xocs contra la superfície de l’aigua i, per tant, augmentaran les forces sobre aquesta.La pressió (forces) de les partícules d’aire faran pujar l’aigua pel tub, es mesclarà amb el café mòlt del filtre i el café líquid (per beure) pujarà pel tub i caurà al recipient superior.Si s’acabara l’aigua del recipient inferior les partícules d’aire pujarien pel tub, passarien pel filtre, anirien al recipient superior i xocarien contra l’obertura de la cafetera i es sentiria un soroll.

• • •

ACTIVITAT 12Explica, amb el nostre model cineticocorpuscular, com està formada (per dins) la matèria

Model cineticocorpuscular de la matèria

Els gasos estan formats per partícules petites (microscòpiques), desordenades, amb molt de moviment i molt separades entre si.Això és així perquè hi ha molt poca força d’atracció entre les partícules.

Els líquids estan formats per partícules petites (microscòpiques), desordenades, amb menor moviment i una mica separades entre si.Hi ha poca força d’atracció entre les partícules.

Els sòlids estan formats per partícules petites (microscòpiques), ordenades, el seu moviment és una “vibració” i molt poc separades entre si.Hi ha molta força d’atracció entre les partícules.Hem arribat al nostre model (a saber com estan formades les coses per dins) perquè hem vist que els gasos, els líquids i els sòlids tenen – en major o menor grau – les mateixes propietats.

Més informacióLA TEORIA DE LES PARTÍCULES: Presentació flahs on hi ha una explicació, activitats i resum de com estan formats els gasos, els líquids i els sòlidsESTATS D’AGREGACIÓ: simulacions dels moviments de les partícules en sòlids, líquids, gasos i canvi d’estat.

• • •

ACTIVITAT 13Quan augmentem la temperatura d’un material, què passa amb les seues partícules?Visita aquest web.1.- Pitja sobre “experimenta”del material sòlid – pitja “activar visió microscòpica” – subjecta el cursor sobre el “+”, augumentaràs la temperatura i sobre el “-” dismiuniràs la temperatura: observa el moviment de les partícules.2.- Procedeix de la mateixa forma sobre “experimenta” del material líquid i del gas.

Conclusions:

A.- Quan augmentem la temperatura d’un gas o d’un líquid les partícules agumenten de movimet (velocitat).En el cas dels líquids els costa augmentar la velocitat perquè hi ha certa força d’atracció entre les partícules.En el cas dels gasos augmenten ràpidament de velocitat perquè hi ha poca força d’atracció entre les partícules.

B.- Quan augmentem la temperatura d’un sòlid les partícules augmenten de moviment (vibració) perquè hi ha molta força d’atracció entre elles.C.- En tots els casos, a l’augmentar la temperatura d’un material les partícules ni es dilaten ni es comprimeixen: les partícules tenen sempre la mateixa grandària.Vegeu: El projecte “UAu, això és química”Vegeu: Una llauna que s’escalfa i bota

• • •

ACTIVITAT 14Quan augmentem la pressió d’un material, què passa amb les seues partícules?Visita aquest web.1.- Pitja a “experimenta” per a sòlids, líquids i gasos.2.- Activa la “visió macroscòpica” – Pitja sense soltar al “+” i augmentaràs la pressió. Observa el moviment de les partícules segons estiga en estat sòlid, líquid o gasós. Però fixa’t més en estat de gas.

Conclusió:A.- En el cas d’un gas s’aprecia millor. Al principi, hi ha un número de xocs de les partícules contra les parets internes del recipient. Els xocs de les partícules del gas produeixen unes forces contra les parets internes del recipient i per tant hi haurà una pressió.Després, a mesura que disminuïm el volum del recipient i haurà el mateix número de partícules però en un volum molt menor. Això fa que es produesquen més xocs de les partícules contra les parets internes del recipient i augmenten les forces. Per tant, les partícules faran una pressió major.B.- Fixa’t que quan hi ha una pressió major, les partícules no augmenten de moviment (velocitat). Sinó que les partícules s’ajunten més, en un volum (lloc) menor i , per tant, agumenta el número de xocs contra el recipient.

• • •

ACTIVITAT 15Quan hi ha un canvi d’estat, què passa amb les partícules?

Visita aquest web.1.- Pitja a “experimenta”.2.- Activa la “visió macroscòpica” – Pitja sense soltar al “+” i augmentaràs la temperatura. Observa el moviment de les partícules segons estiga en forma sòlida (gel), líquida (aigua) o gasosa (vapor d’aigua).

Conclusions:A.- Quan està en estat sòlid (gel) les partícules tenen un moviment (vibren).Conforme augmentem la temperaturaaugmenta la vibració de les partícules idisminueixen les forces d’atracció entre elles.B.- Quan la temperatura arriba a 0ºC disminueixen tant les forces d’atracció entre les partícules que passen a tindre més moviment (velocitat) i es converteix en estat líquid (aigua).C.- Quan la temperatura arriba als 100ºC disminueixen moltíssim les forces d’atracció entre les partícules que passen a tindre més moviment (molta més velocitat) i es converteix en estat gasós (vapor d’aigua).

Més informacióCANVIS D’ESTATS: simulacions dels moviments de les partícules en els canvis d’estat.

• • •

ACTIVITAT 16Explica com es detecten els canvis de temperatura de l’aire amb un termòmetre de mercuri

L’aire està format per partícules en moviment (amb velocitat). Si la temperatura de l’aire augmenta les seues partícules augmentaran de moviment (de velocitat) i es produiran més xocs contra les partícules del vidre.El vidre és sòlid i està format per partícules ordenades i en moviment (amb vibració). Com les partícules de l’aire xoquen molt contra les partícules del vidre, aquestes augmentaran de moviment (vibraran més).Per tant, augmentaran els xocs de les partícules del vidre contra les partícules del mercuri. Això fa que les partícules del mercuri augmenten de moviment (vibraran més) i puge la columna de mercuri.Al contrari, si abaixa la temperatura de l’aire hi haurà menys xocs de les seues partícules contra les partícules del vidre. Aquestes vibraran menys i produiran menys xocs contra les partícules del mercuri que disminuiran de vibració. Per tant, abaixa la columna de mercuri.Vegeu: Escalfar amb les mans

• • •

ACTIVITAT 17Explica per què queden hermèticament tancats els pots plens de melmelada quan, una vegada s’han escalfat al “bany Maria”, es tanquen i es guarden a la nevera

Omplim un pot amb la fruita fins a quasi la vora de la boca. Damunt de la fruita hi ha aire que està format per partícules en moviment (amb velocitat).Tot seguit, posem el pot a dins d’una cassola amb aigua i encenem el foc.A l’augmentar la temperatura de l’aire de damunt la fruita les partícules d’aquest augmentaran de moviment (de velocitat) i una gran majoria d’elles se n’aniran.

A continuació, tapem el pot i el posem a la nevera.Quan el pot és a la nevera l’aire de l’interior del pot disminueix de temperatura i, per tant, les poques partícules que queden disminuiran de moviment (de velocitat). Això fa que hi haja menys xocs de les partícules contra la cara interior de la tapadora.Contràriament, a l’aire exterior hi ha moltíssimes més particules en moviment (amb velocitat). Això fa, que hi haja més xocs de les partícules contra la cara exterior de la tapadora. Com la pressió exterior de l’aire (forces de les partícules) és major que la pressió interior de l’aire del pot (força de les partícules), la tapadora tanca hermèticament i ens costa molt destapar-lo.

• • •

ACTIVITAT 18Explica per què puja un refresc per una palleta, enaspirar-la

L’aire està format per partícules en moviment (amb velocitat).Les partícules de l’aire exterior xoquen contra la superfície del refresc de l’exterior de la palleta i les de dins dels pulmons també ho fan contra la superfície del refresc de l’interior de la palleta.Com en tots dos casos hi ha el mateix número de xocs (forces), hi ha la mateixa pressió a fora de la palleta que a dins. Per això l’aigua es queda quieta.

Quan aspirem no fem cap força per tal que puge l’aigua per la palleta.Quan aspirem augmentem el volum dels pulmons. Per tant, a l’augmentar el volum dels pulmons fa que es produesquen menys xocs de les partícules contra la superfície interior de la palleta.Com hem disminuït la pressió interna de la palleta i la pressió de l’aire de fora sobre la superfície del refresc és major, el refresc pujarà per la palleta.

• • •

ACTIVITAT 19Al fil de coure de la figura se li pengen pesos fins que arriba un moment en què es trenca. Explica què hi pot haver succeït

El coure és un sòlid i, per tant, està format per partícules ordenades.Hi ha molta força d’atracció entre les partícules, per això el fil de coure pot aguantar un pes que s’hi penge.

El fil de coure es trencarà quan el pes que s’hi penge faça més força que les forces d’atracció entre les partícules del fil.