Matèria Homogènia i Heterogènia: Composició, Mescles i Dissolucions

Matèria Homogènia i Heterogènia

La matèria homogènia és aquella els constituents de la qual no distingim ni a ull nu ni amb microscopi. Té una distribució uniforme de partícules i qualsevol dels seus punts té la mateixa composició i propietats.

Substàncies Pures

Formades per un sol component i amb una composició invariable:

• Elements: Exemples: or, plata, coure.
• Compostos: Exemples: sucre, aigua, sal.

Mescles Homogènies

Formades per varis components i amb una composició variable. Exemples: aigua de l’aixeta, aire.

La matèria heterogènia és aquella els constituents de la qual distingim a ull nu o amb un microscopi. La distribució de partícules no sol ser uniforme. Per tant, la composició en tots els seus punts no sol ser la mateixa. Està formada per 2 o més tipus de matèries homogènies, anomenades fases a les parts homogènies. Exemples: granit, aigua amb sorra.

Una substància pura és matèria formada per una sola fase, de composició uniforme i invariable.

Les propietats físiques depenen de la substància, mentre que les propietats químiques caracteritzen el comportament de la substància enfront d’altres substàncies, és a dir, els canvis de composició que experimenten.

En una corba d’escalfament, mentre es produeix el canvi d’estat d’una substància pura, la temperatura es manté constant. En canvi, una substància no pura no manté la temperatura constant en el canvi d’estat; el fet d’haver-hi altres substàncies provoca desviacions.

Elements i Compostos

Els elements són substàncies pures amb un sol tipus d'àtom, que no es poden descompondre en altres substàncies més senzilles mitjançant procediments químics. Per tant, des del punt de vista químic, són els constituents bàsics de la matèria. Es representen amb símbols i s’ordenen a la taula periòdica segons el nombre atòmic. Exemples: Carboni, Ferro, Alumini. Poden ser: monoatòmics (Au), diatòmics (O₂), poliatòmics (S₈).

Els compostos són substàncies pures formades per àtoms de dos elements o més en proporció definida i invariable. Es poden descompondre en substàncies més senzilles per mètodes químics. Es representen mitjançant fórmules amb els diferents símbols dels elements, i subíndexs per indicar la proporció. Exemples: sal comuna (NaCl), aigua (H₂O).

Mescles

Les mescles són combinacions de diverses substàncies pures sense interacció química. Una mescla homogènia està formada per diferents components, amb una distribució uniforme pròpia de la matèria homogènia. Exemples:

• Aigua mineral: aigua + sals
• Vinagre comercial: aigua + àcid acètic + altres substàncies
• Aire: mescla de gasos (O₂ + N₂ + ...)

Dissolucions

Les dissolucions són un tipus concret de mescla homogènia. Són molt importants i presents en la nostra vida quotidiana. Les dissolucions o solucions són mescles homogènies de dos o més substàncies. En una mescla de dos components:

Dissolució = solut + dissolvent

• Solut: substància que es dissol, es troba en menor proporció i s’associa a un sòlid.
• Dissolvent: substància que dissol, es troba en major proporció i s’associa a un líquid.

Les dissolucions poden ser:

• Diluïda: amb poca proporció de solut.
• Concentrada: amb molta proporció de solut.
• Saturada: el dissolvent no admet més quantitat de solut a una temperatura determinada.
• No saturada: el dissolvent admet més quantitat de solut.
• Sobresaturada: conté més solut dissolt del corresponent a la saturació. És inestable.

La solubilitat és la quantitat de solut dissolta, en un volum determinat de dissolvent, en una dissolució saturada. Depèn de la temperatura. Normalment, augmenta quan la temperatura augmenta. Les corbes de solubilitat són gràfiques on es reflecteix la quantitat de solut que es pot dissoldre en una determinada quantitat de dissolvent en funció de la temperatura.

Mescles Heterogènies

Una mescla heterogènia presenta una distribució de partícules no uniforme, per tant, la composició no és igual en tots els punts. Exemples:

• Aigua + oli
• Aigua + sorra

Una suspensió és una mescla heterogènia (normalment d’un sòlid en un líquid), no estable en el temps i les partícules de solut sedimenten (es dipositen al fons del recipient). Exemple: barreja d'argila i aigua, suc de taronja.

Un col·loide o dispersió col·loïdal és una mescla que conté dues fases:

• Fase contínua o medi dispersant: equival al dissolvent d’una solució.
• Fase dispersa: equival al solut d’una solució. Les partícules estan formades per molècules juntes i es veuen amb microscopis d’alta resolució.

Exemples: maionesa, boira, llet.

Dissolucions, col·loides i suspensions es diferencien per l'estabilitat i la mida de les partícules.