Canvis de la matèria, mescles i tècniques de separació

Canvis físics

Els canvis físics afecten només les propietats físiques dels objectes sense fer variar la naturalesa de les substàncies. Generalment, són reversibles.

Exemples: dilatació, contracció, tallar, esmicolar, triturar, dissoldre.

Canvis químics

Els canvis químics afecten la naturalesa de les substàncies. Els àtoms es reorganitzen donant lloc a noves substàncies. Generalment, són irreversibles.

• Combustió de la fusta.
• Oxidació d'un metall.
• Cuinar carn, ous o peix (forn, fregir, brasa...).

Els canvis químics tenen lloc degut al que es coneix com a reacció química.

Tècniques de separació

Mescles heterogènies

• Tamisatge: Propietat: mida dels sòlids. Fer passar la mescla per un tamís o colador; el component més petit cau.
• Imantació: Propietat: magnetisme. Aplicar un imant a la mescla; el component magnètic se separarà.
• Filtració: Propietat: solubilitat. Fer passar la mescla per un embut amb paper de filtre. El líquid cau (filtrat) i el sòlid es queda al paper (precipitat).

Separació per densitat

• Decantació: Deixar reposar la mescla fins que se separi en dues fases i abocar el líquid a un altre recipient.
• Decantació de líquids (no miscibles): Utilitzar un embut de decantació. Tancar l'aixeta quan ha caigut tot el líquid inferior.
• Centrifugació: Fer girar els tubs; la part més densa se separa i va al fons del tub d'assaig.

Mescles homogènies

• Vaporització: Propietat: punt d'ebullició. Escalfar la mescla fins a vaporitzar el líquid.
• Destil·lació: Separar líquids amb diferents punts d'ebullició. El líquid que s'evapora abans passa per un tub que el refreda i el torna líquid.
• Cromatografia: Propietat: solubilitat i polaritat. Separa components segons la velocitat amb què es desplacen a través d'una superfície absorbent.

Col·loides

Són mescles que semblen homogènies a simple vista, però que al microscopi es veu que són heterogènies. Les seves partícules tenen una mida intermèdia.

Els col·loides tenen:

• Medi de dispersió: component majoritari.
• Fase dispersa: component minoritari (fragments molt petits).

Tipus de col·loides:

• Aerosols: Medi de dispersió gasós, fase dispersa sòlid o líquid.
• Sols: Medi líquid, fase dispersa sòlid.
• Gels: Medi sòlid, fase dispersa líquid.
• Emulsions: Medi líquid, fase dispersa líquid.
• Escumes: Medi líquid, fase dispersa gas.

Substància pura o mescla

Substància pura: És un material amb una composició química definida. Sempre té la mateixa composició.

Ex: L'aigua (H₂O) sempre està composta de 2 àtoms d'hidrogen i 1 àtom d'oxigen.

Tipus de substàncies pures

• Elements: Formades per un sol element (ex: Oxigen O₂, Ozó O₃, Ferro Fe, Diamant C).
• Compostos: Formades per més d'un element en proporcions fixes. Cada element perd les seves propietats originals.

Mescla: És la unió de diferents substàncies sense canviar-ne les característiques (no hi ha nous enllaços).

Ex: L'aigua del mar és una mescla d'aigua (H₂O) i sal (NaCl); la sal continua sent salada.

Tipus de mescles

• Homogènies (dissolucions): Els components no es poden diferenciar ni a ull nu ni amb microscopi.
  • Líquides: dissolvent + solut (ex: aigua de mar, aigua amb alcohol).
  • Gasoses: conjunt de gasos (ex: aire).
  • Sòlides (aliatges): mescla de metalls (ex: bronze, llautó, acer).
• Heterogènies: Els components es poden diferenciar a simple vista o amb microscopi.
  • Líquid + sòlid insoluble (ex: sopa).
  • Líquids no miscibles (ex: aigua + oli).

Col·loides (mescles gairebé homogènies)