Teoria Cinètica de la Matèria: Postulats i Estats d'Agregació

La Teoria Cinètica de la Matèria

Al segle XIX es va proposar la teoria cinètica per donar una explicació a les propietats de la matèria. Aquesta teoria es basa en tres postulats o idees bàsiques:

• La matèria està formada per partícules molt petites i indivisibles anomenades àtoms o molècules. Entre elles no hi ha res, únicament el buit, per aquesta raó es diu que la matèria és discontínua.
• Els àtoms o molècules estan en moviment continu. L’estat d’agregació determina la llibertat del moviment d’aquestes partícules.
• Sempre hi ha forces d’atracció entre els àtoms o molècules que els mantenen units. Depenent de l’estat d’agregació, aquestes forces seran més o menys intenses.

Veritat o Falsedat sobre els Estats de la Matèria

Indica si les afirmacions són vertaderes (V) o falses (F). En cas de ser falses, es presenta la correcció:

1. Els gasos tenen un volum fix. (F) Els gasos tenen un volum variable.

2. Les forces que uneixen les partícules d’un líquid són molt intenses. (F) Les forces que uneixen les partícules d’un líquid són intermèdies.

3. Els sòlids no es poden comprimir. (V)

4. Les partícules d’un gas no es poden desplaçar de la seva posició. (F) Es poden moure lliurement.

5. La densitat d’un gas és major que la d’un sòlid. (F) La densitat d’un gas és menor que la d’un sòlid.

6. Tots els cossos, independentment del seu estat, es dilaten en augmentar la seva temperatura. (F) Només els gasos (no tots) i alguns sòlids. (Nota: Tota la matèria es dilata, però l'efecte és més notable en gasos.)

7. Els líquids presenten una estructura ordenada i molt rígida. (F) La seva estructura no és ni molt ordenada ni molt rígida.

8. Els sòlids es poden comprimir fàcilment. (F) Els sòlids no es poden comprimir.

9. El volum dels líquids és variable, depèn del recipient on es troben. (V)

10. La matèria es pot trobar en quatre estats: sòlid, líquid, gas i plasma. (V)

Conversió de Graus de Temperatura

La relació correcta per convertir temperatures entre Celsius (ºC) i Kelvin (K) és:

• De Celsius a Kelvin: T(K) = T(ºC) + 273.15
• De Kelvin a Celsius: T(ºC) = T(K) - 273.15

(Nota: La fórmula original T(ºC) = T(K) + 273 és incorrecta.)

Moviment de Partícules segons l'Estat d'Agregació

Descripció del moviment de les partícules en els diferents estats (es fa referència a un dibuix il·lustratiu):

• Sòlid: Les partícules d’un sòlid estan unides per forces intenses que formen una estructura fixa. Les partícules no es poden desplaçar de la seva posició, només vibrar.
• Líquid: Les partícules es poden moure amb més llibertat i estan més separades entre si.
• Gas: Les forces d’unió són molt febles (o gairebé inexistents) i les partícules es mouen amb total llibertat, ocupant tot l'espai disponible.

Nomenclatura dels Canvis d'Estat

Els canvis d'estat principals són:

• Fusió: Sòlid → Líquid
• Solidificació: Líquid → Sòlid
• Evaporació/Vaporització: Líquid → Gas
• Condensació: Gas → Líquid
• Sublimació: Sòlid → Gas
• Sublimació Inversa (o Deposició): Gas → Sòlid

Anàlisi de Gràfiques Termodinàmiques

Referència a una gràfica amb preguntes (no inclosa en aquest document).

Evaporació vs. Ebullició

1. L’aigua, fins i tot abans d'arribar al punt d’ebullició, s’està evaporant (a la superfície).

2. Els termes evaporació o vaporització s'apliquen al pas de l'estat líquid a l'estat gasós. Quan el fenomen es produeix únicament en la superfície de la massa líquida es designa com a evaporació. Si el pas a vapor té lloc afectant tota la massa líquida es denomina vaporització o ebullició.

Definicions Clau

Què explica la Teoria Cinètica?

És la teoria que explica en què es diferencien els sòlids, líquids i gasos. Estableix que els sòlids, líquids i gasos estan formats per partícules invisibles les quals experimenten entre elles forces d’interacció.

Què és un Canvi d'Estat?

Un canvi d’estat és quan la matèria passa d’un estat a un altre. Les variables que regulen un canvi d’estat són la temperatura, el volum i la pressió.