Conceptes Fonamentals de Física i Química: Matèria i Estructura

Conceptes Fonamentals de la Ciència

Física

Analitza qualsevol canvi que experimenta la matèria en què no s'altera la naturalesa de la matèria.

Química

Estudia com està constituïda la matèria, les seves propietats i els canvis que experimenta i que afecten la seva naturalesa.

El Mètode Científic

Procediment que segueixen les persones que treballen per estudiar els problemes i arribar a conclusions certes que expliquen fets observats o prediuen fenòmens nous.

Passos del Mètode Científic

1. Observació
2. Elaboració d'hipòtesis
3. Experimentació
4. Anàlisi de resultats
5. Definició de lleis i elaboració de teories
6. Publicació de resultats

Teoria Cinètica Aplicada als Gasos

• Els gasos ocupen el volum de tot el recipient que els conté.
• Exerceixen una pressió sobre les parets del recipient que els conté.
• Com més de pressa es mouen les partícules, més alta és la temperatura.

Les Lleis dels Gasos

• Boyle-Mariotte: P · V = constant
• Gay-Lussac: P / T = constant
• Charles: V / T = constant

Estats d'Agregació de la Matèria

Sòlid

• Forma constant
• Volum constant
• No s'expandeixen
• No es comprimeixen

Líquid

• Forma variable
• Volum constant
• No s'expandeixen
• Es comprimeixen amb dificultat

Gasós

• Forma variable
• Volum variable
• S'expandeixen
• Es comprimeixen

Teoria Cinètica (General)

La matèria està formada per partícules que estan més o menys unides, depenent de l'estat d'agregació en què es trobi. Les partícules es mouen més o menys lliurement depenent de l'estat; com més de pressa, més temperatura.

Classificació de la Matèria

Substància Pura

Composició que no canvia.

Mescla

Matèria que resulta de la combinació de diverses substàncies pures que es poden separar mitjançant procediments físics.

Tipus de Mescles

• Dissolució: És una mescla homogènia i no dispersa la llum.
• Col·loide: És una mescla heterogènia i dispersa la llum.

Tècniques de Separació

Garbellament

Tècnica per separar mescles sòlides de mida molt diferent (ex: sorra mesclada amb grava).

Estructura Atòmica i Elements

Isòtop

Àtoms amb el mateix nombre de protons (mateix element) i diferent nombre de neutrons.

Elements

Són substàncies formades per un sol tipus d'àtom.

Compost

Substància que resulta de l'agrupació d'àtoms de diferents elements.

Molècula

Agrupació d'àtoms.

Gasos Nobles

Es presenten a temperatura ambient com a gasos, les partícules dels quals són àtoms aïllats.

Tipus de Canvis

Canvi Físic

No varia la naturalesa de la matèria.

Canvi Químic

La naturalesa de la matèria canvia.

Models Atòmics Històrics

Model Atòmic de Dalton

Postulats principals:

• La matèria està formada per àtoms, que són partícules indivisibles i indestructibles.
• Tots els àtoms d'un mateix element químic són iguals pel que fa a la massa i a les propietats, i diferents dels àtoms de qualsevol altre element.
• Els compostos es formen per combinació d'àtoms de diversos elements.

Model Atòmic de Thomson

L'àtom és una gran massa de càrrega positiva i en aquesta massa hi havia inserits els electrons (model del "púding de panses").

Model Atòmic de Rutherford

L'àtom està format per un nucli molt petit i per una escorça. Al nucli hi ha la càrrega positiva i gairebé tota la massa, i a l'escorça els electrons giren al voltant del nucli.

Model Atòmic de Bohr

Els electrons de l'escorça atòmica giren al voltant del nucli descrivint únicament determinades òrbites circulars.