1. La matèria i els materials

Ferro Fos

· Matèria, materials i substància (Mapa conceptual matèria) ·

Són el mateix?

Matèria : És tot allò que té massa i volum.

Material : Relatiu a la matèria utilitzada per construir objectes.

Substància : Classe de matèria que forma part dels cossos i que es distingeix d’altres per les seves propietats químiques i físiques.

Massa : Quantitat de matèria que forma un cos. En el Sistema Internacional ( S.I,) Es mesura en quilograms (Kg).

 

1.1 COMPOSICIÓ DE LA MATÈRIA. Àtoms i molècules

De què està feta la matèria? La podem trencar en parts més petites? Fins quan? L’aire és matèria? De què està composta la matèria?

Des d’un punt de vista microscòpic la matèria està formada per unes partícules anomenades àtoms.

D’àtoms n’hi ha de diferents tipus, al conjunt d’àtoms de cada tipus l’anomenem element químic. Els elements els tenim classificats a la taula periòdica mitjançant uns símbols:

Hidrogen = H,  Oxigen = O, Or = Au,  Ferro = Fe,  Coure = Cu …

Taula periòdica

Una versió amb els elements com a personatges de còmic i una amb l’etimologia dels noms

I aquí teniu una fantàstica cançó per si us en voleu aprendre tots els noms en ordre (en anglès)

Imatge de previsualització de YouTube

I un video sobre la descoberta dels elements

http://www.dailymotion.com/video/x16fj57

Tot i  que la paraula àtom en grec vol dir indivisible, avui sabem que els àtoms estan formats d’unes subpartícules més petites que s’anomenen :

Protons :   es troben al nucli i tenen càrrega positiva

Neutrons : es troben al nucli i no tenen carrega elèctrica ( són neutres)

Electrons : es troben a l’escorça donant voltes al nucli i tenen càrrega negativa.

Els àtoms que formen els elements químics de la taula periòdica tenen el mateix número de protons que d’electrons ( i per tant tenen càrrega electrica total neutre).

L’Hidrogen és el numero 1 perque té un sol protó i un sol electró.

L’Heli el 2 perque té 2 protons i 2 electrons,

el Liti té 3 protons i 3 electrons … i així anar fent.

 

Mira’t   aquests enllaços de l’edu365:

· De què està feta la matèria?

· Àtom Partícules subatòmiques

· Elements químics i compostos

-Un fantàstic constructor d’àtoms!

 Àtoms iguals  –>  Element químic

Molècules

Els àtoms poden unir-se amb altres àtoms. Aquesta unió pot ser d’àtoms iguals o d’àtoms diferents i formar unes partícules anomenades molècules.

Exemples :

Molècules formades per àtoms iguals :     O2, N2

Molècules formades per àtoms diferents : H2O, CO2, NH4, C6H12O2

Per això diem que els elements químics es poden combinar (atraure) amb altres elements formant compostos. Cada molècula te les seves propietats químiques i físiques pròpies.

Exemples : Aigua, Diòxid de carboni (CO2), Amoniac (NH4), Glucosa (C6H12O2)

Substància (mapa conceptual)

Per acabar-ho de complicar una substància és tota porció de matèria que presenta que comparteix determinades propietats intensives (que no depenen de la quantitat de substància, com densitat, duresa, color, temperatura d’ebullició…).

Les substàncies poden ser :

1. Substàncies pures : Formades per un sol tipus de partícules (àtoms o molècules)..

  • Substàncies pures simples: Formades per un sol tipus d’àtoms (Metalls com Or (Au), plata (Ag), alumini (Al), mercuri (Hg) … o gasos com oxigen (O2), nitrogen (N2) i els gasos nobles Heli (He), neó (Ne) … No poden separar-se per mètodes químics
  • Substàncies pures compostes: Formades de diversos tipus d’àtoms però en proporcions constants (Diòxid de carboni ( CO2), diòxid de sofre ( SO2), aigua (H2O), clorur de sodi (NaCl) … Poden separar-se per mètodes químics.

2. Mescles : És una barreja de matèria que està formada per dues o més substàncies no unides químicament. Ex: Aigua de mar. Es poden separar per mètodes químics. Cada un dels seus components te les seves propietats pròpies.

  • Mescla homogènia : Les substàncies que la formen no es poden distingir ni a simple vista ni amb un microscopi òptic. Ara bé, els seus constituents estan uniformement distribuïts i qualsevol dels seus punts té la mateixa composició. Aigua de mar, aigua carbònica, Aliatges de metalls (com el llautó), aire, dissolució (quan es barregen dos líquids) …
  • Mescla heterogènia : Els seus components es distingeixen amb la vista i la seva composició pot ser diferent en dos punts diferents. Granit,  gelatina, nata batuda …

Aqui teniu un video molt bo explicant els diferents tipus de mescles partit d’una de deliciosa: l’amanida de macarrons (Heu de triar els subtítols en castellà!)

Com dèiem, la partícula bàsica, la més petita i, en principi, no divisible és l’àtom. Els àtoms s’atrauen entre ells de diferents maneres segons l’estat en que es trobin:

 

    • Fortament     (Sòlids)
    • Poc              (Líquids)
    • Gens            (Gasos)

De què esta fet l’aire?

· L’aire és matèria?Comprova-ho amb un petit experiment.

Quan ens demanen exemples de matèria pensem en : una pedra, un cotxe, un arbre, un nen, un escarbat, un bacteri, aigua, oli, aire, gas butà … Veiem que pot ser sòlid, líquid o gas però també veiem que pot ser matèria viva o morta.

Distingim aleshores entre matèria orgànica i matèria inorgànica.

· La matèria pot ser orgànica ( o viva 2n ESO) o inorgànica

· Quines propietats tenen els estats de la matèria?

1.2 CLASSIFICACIÓ DE LA MATÈRIA

Com que hi ha molts tipus de matèria se’ns fa necessari classificar-la. Una forma molt útil de fer-ho és en funció de l’estat en que la trobem a temperatura ambient (20ºC).

ESTATS DE LA MATÈRIA

Depenent de les propietats del volum i la forma a la natura trobem la matèria en 3 estats (també plasma).

SÒLID LÍQUID GAS
Forma No varia (constant) Tenen la forma del recipient que els conté Tenen la forma del recipient que els conté
Volum No varia (constant) No varia (constant) Varien el volum. Ocupen tot el volum el recipient que els conté

Altres propietats semblants que varien depenent de l’estat són:

Deformabilitat : Propietat que tenen els cossos que poden modificar la forma la seva forma quan exercim una força suficient.

Compressibilitat : Propietat que tenen els cossos que poden modificar el seu volum quan exercim una pressió suficient. L’aire comprimit està a una gran pressió.

La compressió és una acció contraria a la expansió. L’expansió es produeix quan disminueix la pressió.

En quins estats és pot donar la deformabilitat i la compressibilitat?

La dilatació és una altra propietat semblant; és la propietat que tenen els cossos d’augmentar el seu volum quan augmenta la temperatura dels cossos. Líquids i sòlids poden patir dilatació. No tots els materials es dilaten d’igual manera.

Observa aquest video sobre dilatació :

Imatge de previsualització de YouTube Imatge de previsualització de YouTube
Dilatació Sòlids Dilatació gasos

 

Estigues atent a aquest vídeo:

· En quins estats podem trobar la matèria?

· De què depèn que una matèria es trobi en un estat o en un altre?

.

Si ens imaginem que ens podem fer tan petits com el tamany dels àtoms i podem introduir-nos dins la matèria, podrem entendre que és la TEORIA CINETICOMOLECULAR DE LA MATÈRIA :

1.3 TEORIA CINETICOMOLECULAR DE LA MATÈRIA

Cinètic = moviment, molecular = unió

Les partícules (àtoms o molècules) que formen les substàncies sòlides s’atrauen entre elles però no estan totalment quietes, estan vibrant. I vibren cada cop més a mida que subministrem calor (Energia) de manera durant els canvis d’estat perden atracció entre elles. I al contrari quan li traiem calor.

 

Segons aquesta teoria podem definir les característiques d’aquests tres estats així:

ESTAT SÒLID :

Els àtoms o molècules (partícules) que formen els sòlids es troben fortament atrets entre ells d’una manera ordenada i sense variar de posició (estructura cistal·lina). Això si estan vibrant.

Així els sòlid:

No es poden comprimir. Tenen un volum definit
Tenen forma definida Quan els escalfem es dilaten i al revés es comprimeixen.
Són resistents a fragmentar-se Els àtoms vibren però no es desplacen
Tenen una densitat alt Poden ser orgànics o inorgànics

 

ESTAT LÍQUID

Si incrementem la temperatura del sòlid va desapareguent l’estructura cristal·lina. El líquid és un fluid i té capacitat de fluir i adaptar-se a la forma del recipient que el conté. Existeix una certa atracció entre les molècules del líquid però no es troben ordenades en estructures cristal·lines. Poden variar de posició i també vibren.

No es poden comprimir. No tenen un volum definit
No tenen forma definida, prenen la forma del recipient Les molècules vibren i es desplacen, tenen energia cinètica
Flueixen, són fluids Quan els escalfem es dilaten i al revés es comprimeixen. (l’aigua és un cas especial)
Tenen una densitat mitjana Poden ser orgànics o inorgànics

 

ESTAT GASÓS

Si encara incrementem més la temperatura dels líquids s’arriba a l’estat gasós. Les partícules (àtoms / molècules) que formen els gasos es troben pràcticament lliures, sense lligams, de manera que es dispersen fins a ocupar tot el volum del recipient que es troben o es dispersen per l’atmosfera.

Es poden comprimir. Tenen el volum del recipient que els conté
No tenen forma definida, prenen la forma del recipient Les molècules vibren i es desplacen, tenen energia cinètica i fan pressió contra les parets.
Flueixen, són fluids Quan els escalfem les molècules vibren més i xoquen contra les parets. Fan més pressió.
Tenen una densitat baixa Poden ser orgànics o inorgànics

 

ESTAT PLASMA

És el 4t estat de la matèria, els àtoms es trenquen en electrons (-) i ions (+) i són influïts pels camps magnètics. No ens toca ara a 1r ESO estudiar-lo però us el voliem presentar.

Aquí teniu una simulació que es permet observar el comportament de les partícules als diferents estats el que passa en canviar la temperatura.

Estados de la Materia

Click para iniciar

 

A veure si pots contestar aquesta pregunta :

Què no està format per matèria?

· La teoria cineticomolecular. Aquí una altra.

Fes aquesta activitat !!

 

1.4 PROPIETATS DE LA MATÈRIA

Quan escalfem un sòlid arriba un moment en que fon. I cada material fon a una temperatura determinada que anomenem Temperatura de fusió o punt de fusió. Per exemple l’aigua fon a 0ºC, el coure a 1080 ºC i el Ferro  a uns 1600 ºC. I d’aquesta manera podem identificar-los i diferenciar-los. El mateix passa amb la temperatura d’ebullició o punt d’ebullició en que els líquids es transformen en gasos. Cada material té la seva temperatura d’ebullició específica.

Aqui tens una explicació animada sobre la temperatura de fusió

La densitat també és una propitat pròpia i característica de cada material. També el color, la olor i el sabor són característiques de cada material. Per això diem que aquestes són propietats específiques de cada material.

El pes, la massa, el volum, la forma són propietats que poden tenir diversos materials i per tant no són específiques de cada material.

La duresa, la tenacitat, l’elasticitat, la mal·leabilitat, la ductilitat, la fluidesa, la conductivitat elèctrica, la dilatació … són altres propietats de la matèria.

Exercicis per practicar els teus coneixements sobre les propietats de la matèria.

 

ELS CANVIS D’ESTAT

Així quan la matèria absorbeix o allibera calor varia la seva temperatura fins que arriba un moment en que canvia el seu estat. De sólid a líquid diem que es produeix el procés de la fusió però de sòlid a gas (que també és possible) diem que es produeix una sublimació.

hielo.jpg

· Quins es poden produir?

· Omple aquest Diagrama dels canvi d’estat possibles.

 

· Què ha de passar perquè la matèria canvii d’estat?

· Què passa mentre l’aigua canvia d’estat?

· Sabries expliar quines aplicacions en fem del canvi líquid-vapor?

· Refrigeració, higròmetre …

 

1.5 MATERIALS. TIPUS

Segons l’origen dels materials els classifiquem en :

· Materials naturals , materials artificials i materials sintètics.

 

Materials d’interès

 

Hi ha alguns materials que tenen un especial en l’actualitat com ara : els metalls , els plàstics, el paper, la ceràmica, el vidre, les fibres tèxtils …

Plàstics, piles, matèria orgànica, paper, llaunes són materials que consumim i llencem diàriament. Vols saber-ne la història, com es fabrica i com els podem reciclar? Clica sobre aquesta imatge terrestre.

Pàgina de xtec.cat

 

6 pensaments a “1. La matèria i els materials

    1. chaimae

      Me ha gustado esta pagina mucho porque he aprendido algunas cosas que no lo sabia y que no me lo han dicho al colegio como por ejemplo : El agua funde a 0 grados , el cobre 1080 grados y el hierro a unos 16000 grados.

      Respon

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà Els camps necessaris estan marcats amb *

Podeu fer servir aquestes etiquetes i atributs HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Current day month ye@r *