2- ESTATS DE LA MATÈRIA I MESCLES

Lurdes Morral

2

1-ESTATS D’AGREGACIÓ DE LA MATÈRIA

3

1-Estats d’agregació de la matèria La matèria es pot presentar en tres estats físics: sòlid,

líquid i gas.

Quan una substància canvia d’estat, la massa es manté constant, però el volum canvia.

www

LíquidsTenen volum fixNo tenen forma determinadaNo es poden comprimirFlueixen

GasosNo tenen forma ni volum propis, omplen totalment el recipient tancatS’expandeixenEs poden comprimir fàcilmentFlueixen

SòlidsTenen volum fixTenen forma determinadaNo es poden comprimirNo flueixen

5

2-TEORIA CINETICOMOLECULAR

6

2-Teoria cineticomolecular dels gasos

El fet de que tots els gasos es comportin de la mateixa manera respecte les variacions de temperatura i pressió, suggereix que la constitució interior dels gasos ha de ser essencialment la mateixa.

7

2-Teoria cineticomolecular dels gasos

Els gasos estan constituïts per un nombre molt elevat de molècules en moviment.

Les molècules xoquen entre si i contra les parets del recipient.

La pressió contra les parets és conseqüència dels xocs.

Les molècules són molt petites i separades entre si → forces d’atracció nul·les

Velocitat de les partícules depèn de la temperatura

La trajectòria que segueix una molècula és similar a la de la figura. Cada canvi de direcció correspon a un xoc contra una altra partícula o contra les parets del recipient.

Les molècules del gas són petitíssimes i estan molt separades.

Es poden comprimir

Forces d’atracció nul.les S’expandeixen

Partícules fortament unides, tenen forma fixa. Estan molt juntes i no es mouen, només vibren tenen volum fix i per tant no es poden comprimir.

Partícules unides, però no tant fort com en els sòlids No tenen forma fixaEstan juntes No es poden comprimir

S’expandeixen , ja que no hi ha forces d’atracció (partícules independents que es mouen en desordre)Es poden comprimir fàcilment, doncs les partícules estan molt separades

No tenen forma ni volum propis, omplen totalment el recipient tancat

Gasos

Líquids Sòlids

www

10

2-Teoria cineticomolecular dels gasos

www

11

3-CANVIS D’ESTAT

12

Cambios de estado

SUBLIMACIÓ

FUSIÓ VAPORITZACIÓ

SOLIDIFICACIÓ CONDENSACIÓ

SUBLIMACIÓ REGRESIVA

LÍQUID

SÒLID GAS

3-Canvis d’estat www

13

3-Canvis d’estat

14

3-Canvis d’estat

15

4-LES TEMPERATURES DE FUSIÓ I D’EBULLICIÓ

16

La temperatura a què es fon una substància a pressió atmosfèrica, s’anomena temperatura de fusió o punt de fusió.

La temperatura a què bull una substància a pressió atmosfèrica, s’anomena temperatura d’ebullició o punt d’ebullició.

4-Les temperatures de fusió i ebullició

17

Dedueix l’estat físic de les següents substàncies a -50oC i a 90 oC.

4-Les temperatures de fusió i ebullició

líquidsòlid líquid

líquid

gasós

sòlid sòlidgasós

gasós gasós

18

La corba d’escalfament d’una substància pura és aquesta:

4-Les temperatures de fusió i ebullició

s+l

l+g

s

l

gt. eb.

t. f.

www

19

La corba d’escalfament d’una substància pura és aquesta:

4-Les temperatures de fusió i ebullició

20

De la mateixa manera que hi ha una escala de temperatura centígrada o Celsius, existeix una escala de temperatura que anomenem absoluta.

Cada grau d’aquesta escala s’anomena kelvin i es simbolitza por K.

Escala absoluta de temperatura

T (K) = t (ºC) + 273

21

Mentre duren els canvis d’estat d’una substància pura, la temperatura es manté constant.

L’energia absorbida o alliberada durant el procés s’anomena calor latent de canvi d’estat.

Ex: 1g gel a aigua líquida, cal 334 J

Calor latent

22

5-Interpretació cinètica de la temperatura

En augmentar la temperatura, augmenta la velocitat de les partícules i fan més xocs, → la pressió augmenta.

www

23

En disminuir el volum, a temperatura constant,

la pressió augmenta.

6-Interpretació cinètica de la pressió

www

24

7- MATÈRIA HOMOGÈNIA I HETEROGÈNIA

25

7-Matèriahomogènia i heterogèniaLa matèria formada per una o més substàncies, segons

l’aspecte es classifica en:

Matèria homogènia: • És la que té la mateixa composició i les mateixes propietats

en qualsevol punt.• No es pot distingir parts diferenciades ni a ull nu ni amb

l’ajuda d’un microscopi.

Matèria heterogènia:• És la que presenta propietats diferents en les diferents

parts del sistema.• Es poden distingir parts diferenciades, a ull nu o bé amb

un microscopi.

HOMOGÈNIA

HETEROGÈNIA

MESCLES SUBSTÀNCIES PURES

La matèria

DIVERSOSCOMPONENTS

COMPONENTUN SOL

PROPIETATSCARACTERÍSTIQUES

HOMOGÈNIES HETEROGÈNIES

CRISTAL·LITZACIÓ

DESTIL·LACIÓ

SEDIMENTACIÓ

DECANTACIÓ

FILTRACIÓ

CENTRIFUGACIÓ

DISSOLUCIÓ SELECTIVA

SEPARACIÓ MAGNÈTICA

pel seu aspectees classifica en

per la seva composició es classifica en

tenentenen

pel seu aspecte poden ser

els seus components se separen mitjançant

els seus components se separen mitjançant

presenten

27

Matèria homogènia

28

Matèria heterogènia

29

7-Matèriahomogènia i heterogèniaLa matèria formada per una o més substàncies, segons la

composició es classifica en:

www

30

8-MESCLES HETEROGÈNIES

31

8.1-Les mescles heterogènies Formades per 2 o més components, que es

distingeixen a simple vista (0’1mm) o amb l’ajuda d’un microscopi.

Segons la grandària de les partícules disperses en l’altre component, les mescles heterogènies s’anomenen:

mescles heterogènies (0’1 mm) suspensions (>10-4mm) col·loides (entre 10-6 i 10-4mm)

32

8.2-Les suspensions

Són un tipus de mescles heterogènies formades per un sòlid dispers en un líquid (fase dispersant).

Les partícules disperses tenen una grandària més gran de 2·10-4 mm. Ex: pintures, sucs.

Les partícules es poden separar per filtració o per sedimentació.

33

8.3-Els col·loides

Són un altre tipus de mescles heterogènies i no es poden separar per sedimentació

Les partícules disperses tenen un diàmetre comprès entre 1·10-6 mm i 2·10-4 mm.

Ex: maionesa, sang, escumes.

34

8.3-Els col·loides

35

8.3-Els col·loides

36

9-MÈTODES DE SEPARACIÓ

DE MESCLES HETEROGÈNIES

37

Mètodes de separació

Segons les propietats dels components de les mescles heterogènies, triarem un mètode de separació o un altre.

38

9.1- Sòlid + líquid Com podem separar una mescla formada per

farina i aigua?Filtració

• Es basa en la diferent mida de les partícules que formen la mescla.

• Tipus de filtració:-a pressió atmosfèrica- filtració al buit

EMBUT

PAPER DE FILTRE

FILTRE DE PLECS

FILTRACIÓ

40

9.1- Sòlid + líquid

41

9.1b- Sòlid + líquid Com podem separar una mescla formada per

argila i aigua?

Sedimentació

• Permet separar sòlids que es trobin en suspensió en un líquid, per acció de la gravetat.

42

9.1c-Components amb densitat diferent Com podem separar els glòbuls vermells del

plasma sanguini?

Centrifugació

• És una sedimentació ràpida.

43

Com podem separar una mescla formada per oli i aigua?

EMBUT DE DECANTACIÓ

Decantació

• Permet separar líquids immiscibles.

9.2- Líquid + líquidwww www

44

9.3-Component amb propietats magnètiques Ferro d’altres substàncies. Separació magnètica

45

9.4- Sòlids amb solubilitat diferent Com separarem sorra de la sal comuna?

Dissolució selectiva

• Es basa en la diferència de solubilitat dels components d’una mescla afegint un tercer component.

Afegim aigua i filtrem

46

10-MESCLES HOMOGÈNIES

47

48

10.1-Mescles homogènies

També s’anomenen solucions o dissolucions

Formades per

solut

dissolvent

Dissolvent

Solut

49

Dissolvent Solut Exemple

SòlidSòlid Aliatge (acer, bronze:

estany i coure)

LíquidSòlidLíquidGas

Sucre en aiguaAlcohol en aiguaOxigen en aigua

Gas Gas Aire

10.1-Mescles homogènies

El dissolvent és el component majoritari i el solut el que es troba en menor quantitat.

50

11-MÈTODES DE SEPARACIÓ

DE MESCLES HOMOGÈNIES

51

11.1-Sòlid + líquid Com podem separar una dissolució formada per

sal comuna i aigua?

Cristal·lització • Es basa en la diferència de punts d’ebullició dels components de la mescla.

52

Evaporació

• Es basa en la diferència de punts d’ebullició dels components de la mescla.

Salines

11.1-Sòlid + líquid

53

Com podem separar una dissolució formada per alcohol etílic i aigua (components del vi)?

Destil·lació

• Es basa en la diferència de punts d’ebullició dels components de la mescla.

• Consisteix en una vaporització i posterior condensació.

11.2- Líquid + líquid

54

www

www

Destil·lació

www

www

55

56

Com podem separar els pigments vegetals d’una planta?

11.3-Altres separacions

Cromatografia sobre paper

• Es basa en la diferència d’afinitat dels components en la fase estacionària (paper) i fase mòbil (dissolvent o eluent).

57

11.3-Altres separacions

HETEROGÈNIES

DECANTACIÓ

FILTRACIÓ

DISSOLUCIÓ SELECTIVA

SEPARACIÓ MAGNÈTICA

Sòlid+líquid

Líquid+líquid

Sòlid+ ferro

Sòlid+ sòlid(dif. solub)

HOMOGÈNIES

CRISTAL.LITZACIÓ

DESTIL.LACIÓ

Sòlid+líquid

Líquid+líquid

59

12-CONCENTRACIÓ DE LES SOLUCIONS

60

Podem distingir:

Solució diluïda: poc solut en un volum determinat de dissolvent.

Solució concentrada: molt solut en un volum determinat de dissolvent.

Solució saturada: quant en una solució ja no es possible dissoldre més solut.

12-Concentració de les solucions

El dissolvent és el component majoritari i el solut el que es troba en menor quantitat.

61

12-Concentració de les solucions

62

13- Com saber si una substància és pura o és una solució

63

13- Com saber si una substància és pura o és una solució

www