Classificació de la matèria

Química 1r de BatxilleratINS Anton Busquets i Punset

La matèria

Les substàncies materials són formades per àtoms. L’estructura d’un àtom en el model atòmic de Rutherford és la següent: Nucli: protons (+) i neutrons Escorça: electrons (-)

Els àtoms

En el model atòmic de Rutherford un àtom queda identificat per dos nombres: Nombre atòmic (Z): indica el nombre de

protons del nucli. En els àtoms (neutres) indica també el nombre d’electrons de l’escorça.

Nombre màssic (A): indica el nombre de nucleons (protons més neutrons).

Isòtops

Un element està format per àtoms tots amb el mateix nombre de protons i electrons, però que poden tenir diferent nombre de neutrons. Els diferents tipus d’àtoms d’un mateix element s’anomenen isòtops. Exemple: l’ Urani, de nombre atòmic

92, té diversos isòtops, com ara el 238, el 235 i el 234.

Masses atòmiques

La massa atòmica de referència és la de l’ isòtop 12 del carboni dividida per 12. Aquesta massa és de: 1,66·10-24 grams.

La massa atòmica d’un element es calcula com la mitjana ponderada de les masses atòmiques relatives dels seus isòtops. Exemple: el magnesi presenta es presenta en

forma de tres isòtops, el 24 (75,5 %), el 25 (18%) i el 26 (6,5 %).

Masses moleculars

La massa molecular es calcula sumant les masses dels àtoms presents en la fórmula de la molècula. Exemples:

Àcid sulfúric, H2SO4

Perclorat de sodi, NaClO4

Hidròxid de beril·li, Be(OH)2

El mol

Es defineix un mol de partícules (àtoms o molècules) com la quantitat d’aquestes que té una massa igual a la massa atòmica o molecular, però expressada en grams.

Un mol de partícules sempre conté el Nombre d’ Avogadro de les mateixes ( 6,023·1023 ).

Fent servir el concepte de mol, les masses atòmiques i moleculars es poden expressar en g/mol.

Classificació de la matèria

Matèria

En funció del seu estat

En funció de la seva composició

SòlidsSubstàncies

puresMescles

Líquids Elements Heterogènies

Gasos Compostos Homogènies

Estat sòlid

Característiques dels sòlids: Forma pròpia Volum i densitat aproximadament constants Incompressibles (aproximadament)

Els sòlids poden ser: Cristal·lins: presenten estructura interna

ordenada, amb una geometria característica. Quars (SiO2), clorur de sodi

Amorfs: presenten estructura interna desordenada.

Vidre (SiO2).

Estat líquid

Característiques dels líquids: S’adapten a la forma del recipient Volum i densitat aproximadament constants Gairebé incompressibles Temperatura d’ebullició i de solidificació variable amb la

pressió Vaporització: canvi d’estat líquid a vapor

Evaporació: només a la superfície del líquid, a qualsevol temperatura

Ebullició: en tot el volum del líquid, només a la temperatura d’ebullició

Viscositat: resistència que ofereix el líquid a fluir Tensió superficial: les partícules de la superfície del líquid

són atretes cap a l’interior del líquid. D’aquesta forma la superfície dels líquids tendeix a adquirir una forma esfèrica.

Densitat

La densitat d’una substància la calculem amb la fórmula: Densitat = massa/Volum

Les unitats de la densitat més comunes són: Kg/m3

Kg/dm3 o kg/L g/cm3 o g/mL

Estat gasós

Característiques dels gasos: S’adapten a la forma del recipient Ocupen tot el volum disponible Compressibilitat elevada Densitat molt baixa

Equació dels gasos ideals: P·V = n·R·T R = 0,082 atm·L/mol·K

Els canvis d’estat

Escalfament d’una substància pura

Diagrama de fases d’una substància pura

Substàncies pures

Formades per un sol component. Elements: substàncies pures que tenen

un sol tipus d’àtom. Poden ser formats per àtoms o molècules. Els representem amb el seu símbol a la Taula Periòdica.

Compostos: substàncies pures formades per més d’un tipus d’àtoms. Poden estar formades per molècules o per estructures gegants. Els representem per la fórmula molecular.

Elements

Formats per àtoms tots iguals. Elements gasosos monoatòmics: els

gasos nobles. Elements gasosos moleculars: són

tots els altres elements en estat gasós. Els gasos atmosfèrics són formats per molècules diatòmiques (H2, N2, O2, Cl2,... ).

La taula periòdica

Compostos

Substàncies pures formades per la unió químic d’elements.

Cada compost es representa mitjançant una fórmula.

Els compostos poden ser: Moleculars: formats per molècules. Estructures gegants: formats per la

unió d’infinitat d’àtoms en la proporció que indica la seva fórmula.

Compostos

Mescles

Mescles homogènies: no és possible diferenciar els seus components de forma senzilla.

Mescles heterogènies: és possible diferenciar els seus components de forma senzilla.

Mescles

Mescles