Els sistemes materials química tipus PDF

Preview

Summary

Els sistemes materials química tipus...

Description

ELS SISTEMES MATERIALS La gran diversitat de substàncies que trobem en la natura ens obliga a establir-ne una classificació per a estudiar-les més fàcilment. Una forma senzilla i eficaç de distingir-les es basa en la possibilitat de separar-les o no en substàncies més simples i en el mètode que cal emprar per fer-ho. Segons aquests criteris, establirem la classificació següent:

1.

Estats de la matèria

Els objectes i substàncies que ens envolten, estan formats per matèria. “matèria és tot allò que ocupa un cert volum i que té massa”

La diversitat de la matèria que ens envolta es manifesta per: l'aspecte general, la forma, les propietats característiques, el comportament.... per tant la matèria es pot classificar a partir del seu estat físic o estat d'agregació. Aquesta propietat ens permet diferenciar la matèria en sòlids, líquids i gasos. Els líquids i els gasos s’anomenen fluids per la facilitat de transportar-los d’un recipient a un altre.

Simplement observant les característiques macroscòpiques de la matèria, podem distingir en quin estat d'agregació es troba. També presenta altres propietats que caracteritzen cada estat d'agregació, entre les que cal destacar:

● Densitat: magnitud intensiva (independent de la quantitat de massa) que relaciona la massa amb el volum que ocupa.

● Capacitat de difusió: ens indica si dues substàncies, posades en contacte, tendeixen a mesclar-se. 

Altres propietats, pressió hidrostàtica, pressió de vapor, tensió superficial, viscositat, etc...

A. Sòlid Es caracteritza per tenir una forma definida i constant i un volum fix, per tant són pràcticament incompressibles. Els valors de la densitat solen ser alts i la capacitat de difusió és insignificant.

Exemples: gel, marbre, ferro, quars...

B. Líquid La forma s'adapta a la forma del recipients que els conté, degut a la capacitat que tenen de fluir i un volum pràcticament constant, és a dir, són incompressibles. La seva densitat és, en general, inferior a la dels sòlids, però la capacitat de difusió

és gran (quan es posen en contacte dos líquids, miscibles entre si, tendeixen a mesclar-se). Exemples: aigua, etanol (esperit de vi), oli...

C. Gas Es caracteritza per no tenir ni forma ni volum fixos, és a dir, sempre omple tot el recipient en què es troba tancat, per tant és compressible. Els valors de la densitat són baixos i la capacitat de difusió és elevada.

Exemples: diòxid de carboni, nitrogen, oxigen, diòxid de nitrogen...

Comparant les característiques que diferencien els tres estats: ➢ Densitat: sòlid > líquid > gas ➢ Capacitat de difusió: gas > líquids > sòlid

2. Teoria cineticomolecular

Per explicar el comportament i les propietats de la matèria, al segle XIX, es va desenvolupar un model conegut amb el nom de teoria cineticomolecular. Va ser publicada pel científic alemany Rudolf Clausius l'any 1857. Aquesta teoria justifica les característiques de sòlid, líquids i gasos, tenint en compte la seva estructura interna.

Es pot resumir en tres postulats:

➢ La matèria esta formada per partícules (molècules, àtoms o ions), que estan subjectes entre si a forces atractives de major o menor intensitat.

➢ Les partícules estan en moviment constant i desordenat, amb velocitats variables (agitació tèrmica) que depèn de la temperatura.

➢ Les partícules xoquen entre si i es poden transmetre energia cinètica. L'energia total es conserva, és a dir, els xocs són elàstics

A. Model de l'estat sòlid

➢ Les forces d'atracció entre les partícules són de gran intensitat, per tant, la llibertat de moviment és pràcticament nul·la. ➢ L'únic moviment és de vibració ( es poden moure al voltant d’un punt d’equilibri). ➢ La distància entre partícules molt petita. ➢ Les estructures són rígides; les partícules es mantenen en posicions fixes i ordenades. Si escalfem el sòlid, les partícules vibren amb més amplitud, fins que arriba un punt en què l'estructura ordenada es desfà. En aquest moment es produeix la fusió del sòlid o, en algun cas, la seva sublimació.

B. Model de l'estat líquid

➢ Les forces d'atracció entre les partícules són d’intensitat moderada, tot i que les mantenen unides. ➢ La distància entre les partícules petita. ➢ Les partícules no tenen posicions fixes, el líquid pot fluir i adaptar-se a la forma del recipient. ➢ Les partícules es mouen lliscant les unes damunt les altres: difusió. Si escalfem un líquid, les partícules es mouen més ràpidament i les forces d'atracció es debiliten, fins que arriba un punt en què el líquid passa a la fase gasosa.

C. Model de l'estat gasos

➢ Les forces d'atracció són pràcticament nul·les, per tant, no es mantenen unides. ➢ La distància entre partícules és molt gran.

➢ Les partícules tenen llibertat de moviment i es desplacen constantment amb trajectòries rectilínies. Aquesta llibertat de moviment fa que el gas tendeix a expandirse si no és a l'interior d'un recipient i, omple tot el volum quan resta tancat en un recipient. ➢ La gran mobilitat de les partícules en permet una bona difusió. ➢ L’energia cinètica mitjana, per tant la velocitat mitjana de les partícules és directament proporcional a la temperatura absoluta. ➢ El xoc constant de les molècules contra parets i entre les partícules en desvien la seva trajectòria. Aquests xocs són la causa de la pressió del gas en el recipient. La pressió exercida per un gas és directament proporcional al nombre de xocs. ➢ Els xocs moleculars són elàstics, l’energia es conserva. ➢ Els gasos es poden comprimir perquè les seves partícules estan molt separades, i és fàcil que s'acostin més....