LA MATÈRIA I ELS

MATERIALS

Els cossos estan formats per matèria que éscomposta per àtoms, unes partícules moltpetites, invisibles.

Àtom

Molècula d’aigua

La matèria dóna lloc a materials diferents,depenent dels àtoms que la formen i la sevacombinació.

Fusta

Aigua

La matèria té unes propietats que es podenmesurar: la massa i el volum.Per a mesurar-les utilitzem uns aparells demesura i unes unitats que permeten expressarel que es mesura.

Balança Vas mil·limetrat

La massa és la quantitat de matèria queforma un cos.Es mesura amb la balança, i la unitat bàsicade mesura és el gram.No s’ha de confondre amb el pes que variasegons on estigui situat el cos. No pesa elmateix un cos a la Terra que a l’espai o laLluna, tot i que la seva massa és la mateixa.

El volum és la porció d’espai que ocupa uncos. Es mesura amb recipients amb escalesgraduades i l'expressem en metres cúbics(m³).

ELS MATERIALS

Els materials són els diferents tipus dematèria que formen tots els cossos. N’hi hade dos tipus:• naturals: els trobem a la natura i poden serd’origen animal (llana, cuir,...), vegetal(fusta, cotó) o mineral (pissarra, ferro, ...).

Llana

Suro

Ferro

• artificials: els fabriquem a partir dematerials naturals (paper, vidre, plàstic...)

Cel·lulosa

Plàstic

Vidre

Quars

Paper

Petroli

LES PROPIETATS DELS MATERIALS

Els materials tenen unes propietats que enspermeten diferenciar-los entre ells. Les mésimportats són:

• densitat• conductivitat• duresa• elasticitat• resistència

Densitat i flotabilitat

La densitat és la relació que hi ha entre lamassa d’un cos i el volum que ocupa.

densitat = massa / volum

S’expressa en grams dividits entrecentímetres cúbics ( g/cm³).

La densitat de l’aigua és de 1 g/cm³, és a dirun centímetre cúbic d’aigua té una massad’un gram.

En aquesta imatge lamassa de la palla i delplom és la mateixa, unquilogram, fixeu-vosque la balança estàequilibrada.

En canvi el volum és molt diferent. Elquilogram de plom, que és molt més densque la palla, ocupa menys espai (té menysvolum).

La flotabilitat és la capacitat que tenen els materialsde surar (flotar) en l’aigua.Els materials que tenen una densitat més baixafloten, els més densos s’enfonsen.

Suro FustaPlàstic

Pedres Ferro

La conductivitat

La conductivitat elèctrica és la capacitat que tenenels materials de deixar passar el corrent elèctric através d’ells.Recordeu que podem parlar de cossos conductors oaïllants.

Coure (conductor) Cautxú (aïllant)

Duresa

La duresa és resistència que oposa un material a ser ratllat o deformat.

El talc és un material molt poc dur, pot ser ratllat amb l’ungla.

El diamant és el materialnatural més du, només el potratllar un altre diamant.

Elasticitat

L’elasticitat és la capacitat que tenen els cossos derecuperar la seva forma després de ser sotmesos auna força.

Resistència

La resistència és la capacitat que té un material desuportar l’acció d’una força sense trencar-se.

Acer

FormigóVidre

Plàstic

ELS ESTATS DE LA MATÈRIA

La matèria es pot trobar en tres estats: sòlid, líquid igasós.L’estat de cada cos depèn de les circumstànciesambientals i de les característiques del material delqual està fet.Aquest estat pot canviar si la temperatura augmentao disminueix.

Els sòlids

Els sòlids tenen els seus àtoms molt units i per aixòtenen:• forma pròpia• volum invariable (sempre ocupen el mateix espai)• no es poden comprimir

Tot i amb això, alguns materials sòlids podendeformar-se, són els materials elàstics.

Els líquids

Els líquids no tenen els seus àtoms tan cohesionatscom els sòlids:• no tenen forma pròpia sinó que adopten la delrecipient que els conté.• tenen un volum que no varia• no són comprimibles.

Els gasos

Els gasos tenen els àtoms molt separats i tendeixena ocupar el màxim d’espai possible:• no tenen forma pròpia, sinó que adopten la delrecipient que els conté ocupant-ne tot l’espai.• es poden comprimir, és a dir, poden disminuir elseu volum si se’ls aplica una pressió.

ELS CANVIS D’ESTAT

La matèria pot canviar d’estat si varia latemperatura.

• l’escalfament pot provocar la fusió o lavaporització.

• el refredament pot provocar la solidificació o lacondensació.

La fusió

És el pas de l’estat sòlid a líquid. El punt de fusióés la temperatura a la qual un sòlid es fon i esconverteix en líquid.

La vaporització

És el pas de l’estat líquid a l’estat gasós. Hi ha dostipus de vaporització:

• l’evaporació (a la superfície del líquid)• l’ebullició (l’interior del líquid)

El punt d’ebullició ésla temperatura a laqual un líquidcomença a bullir(aigua = 100º C)

La solidificació

És el pas de l’estat líquid al sòlid. El punt desolidificació és la temperatura a la que un líquidcomença a esdevenir sòlid.Coincideix amb el punt de fusió (aigua = 0º C)

La condensació

És el pas de l’estat gasós a l’estat líquid.

La sublimació

És el pas de l’estat sòlid a l’estat gasós sense passarper l’estat líquid.

MESCLES I SOLUCIONS

Les mescles

Una mescla és la barreja de dos o més components(substàncies diferents). Aquests components podenser sòlids, líquids i gasosos.

Hi ha dues menes de mescles:• heterogènies• homogènies (solucions)

• mescles heterogènies: els seus components espoden distingir a simple vista i mantenen les sevespropietats.

Aigua i oli Granit

• solucions (mescles homogènies): no hi podemdistingir els components a simple vista.

Llet amb cacau Aigua de mar

Moltes solucions estan formades per dues substàncies:

• dissolvent: substància més abundant en una solució.• solut: substància menys abundant en una solució.

Llet (dissolvent) Cacau (solut) Llet amb cacau (solució)

LA SEPARACIÓ DE MESCLES

Els components de les mescles (tant lesheterogènies com les solucions) es poden separar.Per fer-ho hi ha diferents tècniques que depenen dequè volem separar.:

• imantació• filtració• decantació• evaporació• destil·lació

La imantació

Es basa en el magnetisme i permet separar elscomponents que són atrets per un imant dels que noho són.

La filtració

Consisteix a separar els components d’una mesclafent-los passar per un filtre.

Permet separar sòlids de grandària diferent i sòlidsde líquids.

La decantació

Serveix per separar els elements d’uns mescla queno es barregen. Permet separar mescles de sòlids ilíquids o de líquids de diferents densitats.

L’evaporació

Serveix per separar un sòlid d’un líquid que formenuna solució. Es deixa evaporar el dissolvent per talque el solut quedi sedimentat.

La destil·lació

Permet separar dos líquids que formen una solució.Els components se separen segons el seu puntd’ebullició.

LES TRANSFORMACIONS

Els canvis que es produeixen a la natura poden serde dos tipus: canvis físics i transformacionsquímiques.

Els canvis físics

Es donen quan la substància no modifica les sevespropietats, continua sent la mateixa. Per exemple:

•Si l’aigua es transforma en gel canvia el seu estat,però continua sent aigua.

•Si esmicolem un tronc tindrem estelles, hauràcanviat però les estelles continuaran sent del mateixmaterial que el tronc.

Les transformacions químiques

Es produeixen quan el canvi dóna lloc a substànciesnoves, diferents i amb unes altres propietats.

Algunes transformacions químiques són:

• l’oxidació• la combustió• la fermentació

L’oxidació

Es produeix per la combinació d’un element ambl’oxigen. La majoria dels metalls s’oxiden ambfacilitat.

La combustió

Es produeix quan alguns materials cremen en entraren contacte amb l’aire i alguna font de calor. Calentres elements:• combustible: el material que es crema (paper,fusta, carbó, gas...)• comburent: gairebé sempre és l’oxigen• una font de calor (flama, guspira...)

En una combustió es desprèn llum i calor i sovint esprodueixen flames.

La fermentació

Es una transformació química en la qual intervenenmatèria orgànica i microorganismes (bacteris ofongs).A través de la fermentació s’obté el pa (llevat), el vii productes com el formatge o el iogurt.