Ciències
CLASSIFIQUEM LA MATÈRIA
La matèria està formada per àtoms, que són invisibles excepte amb els microscopis electrònics més potents.
La unió del àtoms forma les mol·lècules.
La matèria forma tot el que existeix en l’univers. Tot el que ens envolta, i fins i tot el nostre cos està format per matèria.
Matèria és tot allò que té massa i ocupa un volum.
La ciència que estudia la matèria és la QUÍMICA
Si mirem al nostre voltant, què veiem?
La resposta és: Química.
La Química és a tot arreu: la roba que portem, allò que mengem, l’aire que respirem, els nostres cossos…
Tot és fet de matèria, i tota la matèria està formada per àtoms i molècules; per tant, tot és Química.
Densidad
ELS ESTATS DE LA MATÈRIA
En general, al nostre voltant podem trobar la matèria en tres estats:
sòlid, líquid o gasós.
La matèria en estat sòlid, com el gel, té forma pròpia i ocupa sempre el mateix espai, és a dir, en manté el volum.
La matèria en estat líquid, com l’aigua, no té forma pròpia, ja que adquireix la del recipient que la conté, però en manté el volum.
La matèria en estat gasós, com el vapor d’aigua, no manté la forma, ja que s’adapta a la del recipient que la conté, i tampoc en manté el volum.
ELS CANVIS D'ESTAT
Què ocorre quan calfem el gel?
I quan el vapor d’aigua es refreda?
En tots dos casos, la temperatura varia fins que arriba a un punt en què comença a produir-se un canvi d’estat.
Durant els canvis d’estat la temperatura es manté constant.
Els canvis d’estat són reversibles, és a dir, la matèria pot recuperar l’estat inicial.
LA SEPARACIÓ DE MESCLES
Segons com siga la mescla i les substàncies que volem obtindre,
s’utilitzen mètodes de separació de mescles diferents.
Hi ha molts mètodes de separació dels components d’una mescla, ja sigui homogènia o heterogènia, però n’estudiarem només alguns dels més importants..
EVAPORACIÓ
Evaporació
S’utilitza quan la mescla és homogènia i està formada per un líquid i un sòlid,
com la sal dissolta en aigua.
Consisteix a col·locar la mescla en un lloc sec i deixar-ne evaporar l’aigua. En
el fons apareixeran els cristalls de sal.
FILTRACIÓ
S’utilitza quan tenim una mescla heterogènia formada per un líquid i un sòlid,
com aigua i arena.
Consisteix a col·locar un paper porós en un embut i tirar-hi la mescla. El líquid
cau i el paper reté el sòlid.
DECANTACIÓ
Mitjançant aquest sistema podem separar mescles heterogènies formades
per dos líquids amb densitat diferent i que no es mesclen, com per exemple,
aigua i oli.
En deixar-hi reposar la mescla, el líquid més dens es manté a la part inferior i el
menys dens flota. En obrir la clau del recipient ix el líquid més dens. Quan
acaba d’eixir-ne, tanquem la clau i així tenim els dos líquids separats.
DESTIL·LACIÓ
És el sistema que s’utilitza per a separar una mescla homogènia de dos líquids
que tenen una temperatura d’ebullició diferent, per exemple, alcohol i aigua.
En calfar la mescla, el component que s’evapora abans, és a dir, el que té una
temperatura d’ebullició més baixa, passa a estat gasós. Quan, a través d’un
tub, arriba a una zona més freda, es condensa i torna a estat líquid, i es recull
en un recipient.
SEPARACIÓ MAGNÈTICA
La separació magnètica permet separar una mescla heterogènia quan un dels
components té propietats magnètiques.
CANVIS EN LA MATÈRIA
La matèria experimenta canvis contínuament. Pot canviar d’aspecte o de forma, i també pot transformar-se en una altra matèria diferent. L’estudi de les reaccions químiques ha fet possible la millora de la producció i de la conservació dels aliments i la transformació dels productes naturals per a obtindre substàncies que estan molt presents en la nostra vida quotidiana: fibres sintètiques, plàstics, insecticides, detergents...
Podem trobar dos tipus de canvis en la matèria:
CANVIS FÍSICS
Als canvis físics, la substància és la mateixa a l’inici que al final del canvi, tot i que la podem observar com a diferent.
És el cas, per exemple, dels canvis d’estat: el gel, l’aigua líquida i el vapor són el mateix material: aigua, i es pot passar d’un estat a l’altre transferint energia en un sentit o en un altre.
Cada pas entre estat rep un nom i tots ells són reversibles.
Altres canvis físics o febles interessants per ser estudiats són la dilatació, la contracció, la fragentació i la dissolució.
CANVIS QUÍMICS
Les substàncies inicials (reactius) són diferents a les que s’obtenen al final del canvi (productes). Pot canviar el color, la densitat, el punt de fusió…
Quan cremem fusta, a l’inici teníem cel·lulosa, lignina… i oxigen, i al final tenim altres materials (aigua, diòxid de carboni i cendres).
La majoria dels canvis químics no són reversibles, com és el cas de la combustió de la fusta.
En els canvis anteriors la massa també es conserva. És a dir, la massa dels reactius es igual a la dels productes. Al cremar fusta, tot i que sembla que “es perd” matèria, si peséssim l’aigua, el diòxid de carboni i les cendres, obtindríem la mateixa massa que sumant la fusta i l’oxigen inicials.
Per explicar un canvi químic no és suficient parlar de ‘partícules’, cal un subnivell més: les partícules són molècules formades per àtoms. Els àtoms són els mateixos abans i després del canvi, però les molècules són diferents, ja que els àtoms es reorganitzen, combinant-se de manera diferent a l’inicial.
