Tema 1. La teoria cineticomolecular de la matèria

1. COM ES PRESENTA LA MATÈRIA Tema 1. La teoria cineticomolecular de la matèria

2. Què és la Química És la part de la ciència que s’ocupa de l’estudi de: • La composició, estructura, propietats i transformacions de la matèria. • La explicació de perquè presenta cada matèria unes diferents propietats. • Els canvis que es produeixen a les transformacions químiques. • Els efectes produïts sobre les reaccions en canviar algunes variables (com temperatura, pressió, ...)

3. Definició de matèria • Matèria, en ciència, és tot allò que ocupa un espai i posseeix els atributs de gravetat i inèrcia. • La quantitat de matèria d’un cos defineix la seva massa que hem de diferenciar del pes. • Pes es defineix com la mesura de la força gravitatòria exercida sobre un objecte. • A les proximitats del planeta Terra tots los objectes cauen animats d’una acceleració, g, i estan sotmesos a una força constant, que és el pes. • Els objectes diferents són atrets per forces gravitatòries de magnitud diferent. La força gravitatòria que actua sobre un objecte de massa m es pot expressar matemàticament per l'expressió: • P = m · g • La acceleració de la gravetat, g, és la mateixa per totes les masses situades en un mateix punt, però varia lleugerament d’un lloc a un altre de la superfície terrestre.

4. Propietats de la matèria • FÍSIQUES(ES MANIFESTEN QUAN LA MATÈRIA NO CANVIA LA SEVA ESSÈNCIA) • Seran propietats que té una mostra de matèria mentre no canviï la seva composició. • Poden ser: • EXTENSIVES (depenen de la grandària dels cossos) • INTENSIVES (Són propietats que no depenen de la quantitat de substància. EJ: color, olor, p. de fusió, densitat) • QUÍMIQUES(ES MANIFESTEN QUAN EL SISTEMA ES TRANSFORMA EN ALTRE SUBSTÀNCIA DIFERENT) • Una o més mostres de matèria es converteixen en noves mostres de composició diferent.

5. Classificació dels sistemes materials • Atenent a la seva estabilitat: • Estables (no experimenta cap modificació en el temps) • Inestables(es transformen espontàniament en altres substàncies) • Metaestables

6. Classificació dels sistemes materials • Atenent a la seva composició • Substàncies homogènies: són aquelles els constituents de les quals no distingim ni a ull ni amb el microscopi convencional. Presenten un distribució uniforme de les seves partícules i qualsevol dels seus punts té la mateixa composició i propietats (Ex. l'aigua del mar).(presenten a totes bandes les mateixes propietats intensives) • La matèria homogènia que presenta dos o més components l'anomenem mescla homogènia o dissolució. • Les substàncies pures tenen un sol component (Ex. terròs de sucre i un lingot d'or). • Dins de les substàncies pures hi ha les que tenen un sol tipus d'àtoms, com el lingot d'or, que anomenem substàncies pures simples o elements. • I els compostos, substàncies pures formades per dos o més elements combinats en una proporció definida i invariable. Tots els compostos es poden descompondre en substàncies més senzilles, bé en els elements que els constitueixen, bé en altres compostos més simples, mitjançant procediments químics o electrolítics.

7. Classificació dels sistemes materials • Atenent a la seva composició • Substàncies heterogènies són aquelles els constituents de les quals distingim a ull nu o amb un microscopi poc potent. La distribució no és uniforme, per tant, la composició en tots els seus punts no serà la mateixa. • També podem dir que matèria heterogènia és aquella que presenta dos o més tipus de matèries homogènies. • Presenten propietats intensives que varien d’unes zones a d’altres • Cada conjunt de zones amb propietats intensives iguals rep el nom de fase. • La superfície de separació de dos fases es diu interfase.

8. Classificació dels sistemes materials • D'aquesta manera es pot classificar: • Matèria Homogènia • Substàncies pures • Elements (simples). Ex: or • Compostos (combinacions). Ex: sacarosa del sucre • Mescles homogènies. Ex: solució d'aigua i sal • Matèria Heterogènia

9. Substància Pura • Forma de matèria homogènia de composició uniforme i invariable, amb propietats físiques i químiques són idèntiques, sigui qual sigui la seva procedència. • Les substàncies pures s’identifiquen per les seves propietats característiques, és a dir, posseeixen una densitat determinada i uns punts de fusió i ebullició propis i fixos que no depenen de la seva historia prèvia o del mètode de preparació de les mateixes. • Per exemple, l’aigua pura, tant si es destil·la de l’aigua del mar, es pren d’una font o s’obté en una reacció química per unió del hidrogen i l'oxigen, té una densitat de 1.000 kg/dm3, el seu punt de fusió normal és 0 °C i el seu punt d’ebullició normal és 100 °C. • Las substàncies pures les classifiquem en: elements i compostos

10. Element químic • Substància formada només tipus d'àtom(unitats que formen la matèria) que no pot ser dividida en substàncies més simples per mitjans químics ordinaris. • Es coneixen actualment 112 tipus d'àtoms diferents amb la qual cosa existiran 112 elements químics. • Podem obtenir aproximadament 90 d’aquests elements a partir de fonts naturals. • La resta no apareixen de forma natural i només els podem obtenir de forma artificial, bombardejant els nuclis atòmics d’altres elements amb nuclis carregats o amb partícules nuclears. El bombardeig pot tenir lloc en un accelerador de partícules (com el ciclotró), en un reactor nuclear o en una explosió nuclear. • Una ordenació especial i una llista complerta dels elements en forma de taula la trobem a la Taula Periòdica dels elements. La estudiarem en un tema posterior i la utilitzarem al llarg de la major part del temari.

11. Compost químic • Substància formada per dos o més elements que es combinen en proporció invariable i units fortament mitjançant enllaços químics. • S’han identificat milions de compostos químics diferents. • En alguns casos podem aïllar una molècula de un compost. • Una molècula és l’entitat més petita possible en la que es mantenen les mateixes proporcions dels àtoms constituents que en el compost químic. • L’aigua, per exemple, està formada per tres àtoms dos d'hidrogen units a un sol àtom d'oxigen. Hi ha altres molècules molt mes grans, per exemple la gammaglobulina, proteïna de la sang, formada per 19.996 àtoms només de quatre tipus: carboni, hidrogen, oxigen i nitrogen.

12. Diferències element-compost: • Les diferències fonamentals entre element i compost són les següents: • Element • Àtoms del mateix tipus • No poden descompondre's en substàncies més simples • Compost • Àtoms de tipus diferents • Poden descompondre's en substàncies més simples per mètodes químics o electrolítics.

13. Diferències mescla-compost • Les diferènciesfonamentals entre mescla i compost són les següents: • Compost • Composiciódelselements definida i invariable • No es conserven les propietats de les substànciesd'origen • Separaciódelsseuscomponents NOMÉS per mètodesquímics • La formaciód’un compost implica un canvid’energiaambl’entorn • Mescla • Composició variable • Es conserven les propietats de les substànciesd'origen • Separaciódelsseuscomponents per mètodesfísics (filtració, decantació, destil.lació, evaporació...) • La formaciód’una mescla presenta un canvid’energianegligible la majoria de vegades.

14. Exemples de substàncies • L’aigua pura de muntanya. • Perquè no podem veure l’aigua pura? • La llet pura de vaca. • El vi de Vega de Sicília. • L’anell d’or que tinc al meu dit.