Els estats de la matèria i la teoria cinetico-molecular

JESUITES Lleida

Col·legi Claver - Raimat

Els estats de la matèria.

Teoria Cinetico-Molecular

Els estats de la matèria

1. Solid - Liquid - Gas

   La materia pot estar en 3 estats o fases:

   Estat sòlid

   La matèria manté la forma i el
   volum de manera permanent.

   Estat líquid

   La matèria manté el volum
   però adopta la forma del
   recipient.

   Estat gasos

   La matèria s'expandeix per a
   ocupar tot el volum disponible.

2. Model cineticomolecular

   La teoria cinètico-molecular és una TEORIA i, per
   tant, NO DEMOSTRABLE directament i susceptible
   de ser millorada, però s'accepta, perquè amb ella
   s'expliquen els fets experimentals que expliquen com
   està formada la matèria.

   Proposada inicialment per Robert Boyle

Model cineticomolecular

Segons la teoria cinetica:

• La matèria està formada per partícules que estan més o menys unides segons
  l'estat (solid, liquid o gas) en què es trobin.
• Les particules es mouen, mes o menys lliurement, depenent de l'estat. Com
  més de pressa es mouen les particules, més alta és la temperatura de la
  substância.
• La teoria cinetico-molecular ens permet explicar els estats de la matèria.

Model cineticomolecular I

SOLIDS:

Les particules que els formen estan unides fortament formant
una estructura rígida. Per això, tant la forma com el volum es
mantenen. Els solids gairebé no es poden comprimir i no
s'expandeixen. Totes les particules es mouen, però ho fan
menys que en la resta d'estats d'agregació.

Les particules es troben molt a la vora les unes de les altres i
ocupen molt poc volum, però quan augmenta la temperatura,
el volum també augmenta lleugerament (el solid es dilata).

Model cineticomolecular 2

LÍQUIDS:

La unió entre les particules és més feble que en els solids, i les
particules poden lliscar les unes sobre les altres. Per això la seva
estructura no és rígida, i la seva forma s'adapta a la del recipient
que la conté. Les partícules d'un liquid estan més separades que
les d'un solid i es poden comprimir una mica. També estan en
moviment, tot i que la llibertat de què disposen és reduïda.

Les particules estan menys agrupades i ocupen més volum.
Quan augmentem la temperatura, en general es dilaten més que
els sòlids.

Model cineticomolecular 3

GASOS:

Les seves particules estan aïllades i tenen més llibertat per
moure's. Tendeixen a ocupar tot el volum del recipient que
els conté; és a dir, es poden expandir. Els gasos es poden
comprimir molt facilment, ja que podem fer que les seves
particules estiguin molt més a la vora i, per tant, que ocupin
menys volum.

Els gasos presenten una densitat més baixa que els solids i
els líquids; les seves particules estan més separades en el
seu màxim volum.

Els estats de la matèria

Model cineticomolecular (resum)

• Hem vist que la materia està feta de particules mes petites (àtoms) o molecules.
• Aquestes particules es mantenen unides per forces d'atracció (enllaços).

Sòlid

La força d'atracció és molt gran.
Les partícules gairebé no es
mouen, només vibren

Líquid

La força d'atracció és
moderada.
Les particules es poden moure
per canviar de forma.

Gas

La força d'atracció és mínima.
Les particules es mouen amb
llibertat.

energia

Els estats de la matèria

Canvis d'estat

Quan escalfem la matèria (afegim energia) es trenquen els enllaços entre
particules, deixant mes llibertat de moviment.

Per tant, un solid passa a ser un liquid i després un gas.

Quan refredem una materia es formen nous enllaços mes forts, deixant
menys llibertat de moviment. Aleshores, un gas passa a ser liquid i després un solid.

Els estats de la matèria

Simulador de canvis d'estat

50 ℃
Temperature (C)
200
150
Liquid
100
50
0
-50
-100
-150
-200
10 20 30 40 50 60 70
Heat (kJ)
K
i
Starting State
Final State
Solid
i
Solid
Liquid
Liquid
Gas
Gas
Liquid

ESCALFAR

Els estats de la matèria

Processos dels Canvis d'estat

Sublimació a gas
Fusió
Vaporització
sòlid
6
gas
líquid
Solidificació
Condensació
J
Sublimació a solid
REFREDAR

Processos dels Canvis d'estat

Fusió

La fusió és el pas de sòlid a
líquid. La temperatura a la
qual passa aquest
fenomen, s'anomena punt
de fusió.

ESCALFAR
Sublimació a gas
Fusió
Vaporització
solid
gas
líquid
Solidificació
Condensació
Sublimació a solid
REFREDAR

Vaportització

La temperatura a partir de la
qual un liquid es transforma a
gas en tot el seu volum
s'anomena punt d'ebullició
Per sota de la temperatura
d'ebullició, només la part
superficial d'un líquid es
transforma a gas (evaporació)

Els estats de la matèria

Processos dels Canvis d'estat

Condensació

Quan un gas es
transforma a líquid,
s'anomena
condensació.
El punt de condensació
d'un material es el mateix
que el d'ebullició

ESCALFAR
Sublimació a gas
Fusió
Vaporització
sòlid
gas
líquid
Solidificació
Condensació
Sublimació a solid
REFREDAR

Solidificació

El pas de líquid a
solid s'anomena
solidificació
La temperatura a la
que es dona la
solidificació és el
punt de fusió

Processos dels Canvis d'estat

Sublimació

La sublimació és el pas de
sòlid a gas o de gas a solid
sense passar per l'estat liquid

ESCALFAR
Sublimació a gas
Fusió
Vaporització
solid
gas
líquid
Solidificació
Condensació
Sublimació a solid
REFREDAR

Els estats de la matèria

Canvis fisics / quimics

Un canvi és la transformació d'un sistema (cosa o conjunt de
coses) al llarg del temps.

Cos
sereRerphotoLIBRARY

Els estats de la matèria

Canvis físics / quimics

Canvi físic: implica una transformació sense que hi hagi
modificació de la matèria.

Canvi físic -> matèria invariable

El magnetisme, els canvis d'estat ... són fenomens físics.

L'aigua és líquida a temperatura ambient i quan es refreda, es solidifica. Però els components de l'aigua
no es transformen, sinó que s'organitzen de manera diferent. És un canvi d'estat físic (reversible)

Els estats de la matèria

Canvis físics / químics

Canvi quimic: implica una transformació amb modificació
de la matèria.

Canvi químic > materia transformada

La gasolina dels dipòsits de cotxes sembla que desapareix en fer recorreguts, però no és així, el que
succeeix és que matèries inicials (gasolina i oxigen) es transformen en substàncies resultants (dioxid de
carboni i vapor d'aigua) que són gasos i s'expulsen a l'atmosfera pel tub d'escapament.

Gasolina + oxigen -> dioxid de carboni + vapor d'aigua

El procés o canvi és la reacció química.

Els estats de la matèria

Canvis físics / químics

I com ho puc saber si estic veient un canvi quimic i
no físic?

Pistes (del canvi
- Canvis de color
- S'emeten olors
- S'emeten gasos
- Es necessita calor o s'emet calor
B
Colon An
A miamihlen