Estats de la Matèria, Solucions i Tècniques de Separació

Estats d'Agregació de la Matèria

Sòlid

Forma i volum constants. Si se'ls aplica una força prou gran poden deformar-se o trencar-se, depenent de les seves característiques.

Líquid

Volum constant i forma variable. Són pràcticament incompressibles.

Gasos

Forma i volum variable, per això tendeixen a ocupar tot l'espai possible. Poden comprimir-se i expandir-se amb facilitat.

Model Cineticomolecular

Considera que la matèria està formada per partícules separades entre si, en constant moviment i sotmeses a forces de cohesió i repulsió.

Canvis d'Estat

Fusió (Sòlid a Líquid)

En augmentar la temperatura, augmenta l'energia de les partícules i, per tant, l'amplitud de les vibracions. Arriba un moment en què aquesta energia venç les forces de cohesió i les partícules llisquen unes sobre les altres.

Vaporització

Es pot aconseguir augmentant la temperatura o disminuint la pressió. En escalfar el líquid, augmenta la velocitat de les partícules. Aquesta energia és suficient perquè les partícules properes a la superfície puguin vèncer les forces de cohesió i escapar.

Tipus de Vaporització

• Evaporació: Es produeix a la superfície del líquid.
• Ebullició: Es produeix a tota la massa del líquid.

Condensació (Gas a Líquid)

Disminueix la temperatura i les partícules s'ajunten i passen a estat líquid.

Sublimació i Sublimació Inversa

Sublimació (Sòlid a Gas) o Sublimació Inversa (Gas a Sòlid): Els cossos s'han de trobar en unes condicions determinades de pressió i temperatura.

Fórmules de Concentració

• Percentatge en massa (% m/m): (Massa solut / Massa solució) x 100
• Percentatge en volum (% v/v): (Volum solut / Volum solució) x 100
• Concentració en massa (g/L): Massa solut (g) / Volum solució (L)
• Molaritat (M): Mols solut / Volum solució (L)

Substàncies Materials

Mescles

Es separen per mètodes físics i poden ser homogènies o heterogènies.

Substàncies Pures

No se separen per mètodes físics i poden ser elements o compostos.

Tècniques de Separació de Mescles

Filtració

S'utilitza per separar components d'una suspensió fina. Consisteix a separar les partícules sòlides de les del líquid per mitjà d'un filtre, aprofitant la diferència de grandària.

Decantació

S'utilitza per separar les emulsions i les suspensions gruixudes. Consisteix a separar les dues fases aprofitant la diferència de densitat entre totes dues.

Destil·lació

S'utilitza per separar els components d'una solució. Consisteix a separar els dos components aprofitant la diferència de punt d'ebullició entre tots dos.

Cristal·lització

S'utilitza per separar els components d'una solució formada per un sòlid i un líquid. Consisteix a separar els dos components d'una solució formada per un sòlid i un líquid.

La Solució Química

És una mescla els components de la qual no es poden distingir els uns dels altres a ull nu i que té composició uniforme.

Components

• Solut
• Dissolvent

Solució Saturada

És aquella en la qual, a una temperatura determinada, ja no admet més solut.

Factors que Influeixen

• La pressió i la temperatura influeixen en la solubilitat.
• La superfície de contacte i l'agitació influeixen en la velocitat de dissolució.