Conceptes Fonamentals de Química i Física: Mètode, Gasos i Àtoms
Mètode Científic: Passos Essencials
- Observació i formulació de preguntes.
- Recerca d'informació.
- Formulació d'una hipòtesi.
- Experimentació i recollida de dades.
- Anàlisi de les dades.
- Obtenció de resultats i conclusions.
Si la Hipòtesi es Confirma
- Definició de les lleis i teories.
- Comunicació de resultats.
Lleis dels Gasos Ideals
Relacions fonamentals entre pressió (P), volum (V) i temperatura (T):
Llei de Boyle (Temperatura Constant)
Fórmula: P₁·V₁ = P₂·V₂ = Constant
Explicació: Si el volum disminueix (–V), la pressió augmenta (+P), ja que les partícules tenen menys espai i xoquen més a les parets.
Llei de Charles (Pressió Constant)
Fórmula: V₁/T₁ = V₂/T₂ = Constant
Explicació: Si la temperatura augmenta (+T), les partícules es mouen més ràpid i, per tant, la pressió augmentaria. Per tal que la pressió no variï, el volum augmenta (+V).
Llei de Gay-Lussac (Volum Constant)
Fórmula: P₁/T₁ = P₂/T₂ = Constant
Explicació: Si la temperatura augmenta (+T), la pressió augmenta (+P), ja que les partícules es mouen més ràpid i el volum no varia.
Corbes d'Escalfament
Gràfic en el qual es representa el temps transcorregut i la temperatura d'una substància quan l'escalfem.
Exemple: Aigua
- 0 °C: Punt de fusió.
- 100 °C: Punt d'ebullició.
Quan la corba és recta (meseta), es produeix un canvi d'estat i la temperatura es manté constant.
Dissolucions Químiques
- Solut
- És el component que hi ha en menor quantitat.
- Dissolvent
- És el component que hi ha en major quantitat.
- Solució
- És el conjunt (Solut + Dissolvent).
Càlcul de la Concentració
Fórmula general: Concentració = Quantitat de solut / Quantitat de solució
Concentració en Massa (g/L)
Fórmula: g de solut / L de dissolució
Percentatge en Massa (% m/m)
Fórmula: (massa de solut / massa de dissolució) x 100
Percentatge en Volum (% V/V)
Fórmula: (Volum de solut / Volum de dissolució) x 100
Mètodes de Separació de Mescles
- Magnetització
- Filtració
- Centrifugació
- Extracció i evaporació
- Destil·lació
- Cristal·lització
L'Àtom i l'Electroestàtica
Càrrega Elèctrica per Fregament
Dos cossos neutres es freguen. L'un arrenca electrons a l'altre. El cos es carregarà negativament o positivament.
- Repulsió: Es produeix entre dos cossos del mateix signe.
- Atracció: Es produeix entre dos cossos de signe diferent.
Ions: Cations i Anions
- Catió (Ió positiu +): Perd electrons.
- Anió (Ió negatiu -): Guanya electrons.
Metalls, No-metalls i Gasos Nobles
- Metalls: Tendeixen a perdre electrons per tenir la configuració electrònica de gasos nobles (8 electrons a la capa de valència).
- No-metalls: Tendeixen a guanyar electrons per arribar a 8 electrons.
- Gasos Nobles: No guanyen ni perden electrons perquè ja tenen 8 electrons.
Models Atòmics Històrics
Model de Dalton
L'àtom consisteix en minúscules partícules esfèriques, individuals i iguals entre si (per a un mateix element).
Model de Thomson (Púding de Prunes)
Dins dels àtoms hi ha unes càrregues negatives anomenades electrons. L'àtom és una esfera uniforme d'electricitat positiva (+) on estan incrustats els electrons, com si fossin panses en un púding.