Lleis de la Fusió, Solidificació i Ebullició: Conceptes Clau de la Matèria

Lleis de la Fusió i la Solidificació

1. Quan una substància pura es fon, ho fa a una temperatura determinada anomenada temperatura de fusió.
2. Mentre dura la fusió, la temperatura es manté invariable.
3. Tots els líquids purs prou freds s'acaben solidificant, i ho fan a la mateixa temperatura que es fonen.
4. Mentre dura la solidificació, la temperatura es manté invariable.

• La temperatura de fusió i la de solidificació d'una substància pura són idèntiques.
• Una substància que té una temperatura que varia durant un canvi d'estat no es pot considerar una substància pura.
• El pas de l'estat líquid al gasós s'anomena vaporització. Es pot produir per evaporació o per ebullició.
• La velocitat d'evaporació depèn de diversos factors: la classe de líquid, la superfície lliure, la temperatura i la ventilació.

Les Lleis de l'Ebullició

1. Cada líquid pur bull, a pressió fixa, a una temperatura determinada anomenada temperatura d'ebullició.
2. Mentre està bullint, la temperatura es manté invariable.

La Temperatura d'Ebullició Varia amb la Pressió

Una disminució de pressió sobre un líquid en fa descendir la temperatura d'ebullició. Un augment de la pressió sobre un líquid n'augmenta la temperatura d'ebullició. Per això, el punt d'ebullició d'un líquid es defineix com la temperatura a la qual bull, quan la pressió exterior és de 1013 hPa. El punt d'ebullició d'un líquid pur és una propietat característica que serveix per identificar-lo.

• El pas directe de sòlid a gas sense passar per líquid s'anomena sublimació.
• El pas invers, de gas a sòlid, s'anomena cristal·lització (o sublimació inversa).
• Segons la teoria cineticomolecular, mentre un sòlid pur es fon, tota l'energia que se li subministra s'usa per passar les molècules de l'estat sòlid a l'estat líquid.
• Anomenem calor de fusió o calor latent de fusió l'energia que hem de subministrar a la unitat de massa d'un sòlid pur que es troba a la temperatura de fusió per convertir-lo en líquid a la mateixa temperatura.
• Segons la teoria cineticomolecular, mentre un líquid pur bull, tota l'energia subministrada en forma de calor s'usa perquè les molècules passin de l'estat líquid al gasós.

L'Àtom i els Elements Químics

Un àtom és la part més petita que pot existir d'un element.

Un àtom està constituït per un nucli i un embolcall. El nucli està format per protons i neutrons. A l'embolcall hi ha els electrons.

• Els protons (p) tenen càrrega elèctrica positiva.
• Els neutrons (n) no tenen càrrega elèctrica i la seva massa és igual a la del protó.
• Els electrons (e o e^-) tenen una càrrega elèctrica igual a la del protó, però de signe contrari.

• Els electrons tenen una massa petitíssima. La massa d'un electró és 1840 vegades més petita que la del protó.
• El nombre de protons que té el nucli d'un àtom s'anomena nombre atòmic.

Elements Químics i Isòtops

Un element químic és una substància pura formada per àtoms que tenen el mateix nombre atòmic.

El nombre de protons i neutrons del nucli d'un àtom s'anomena nombre de massa.

Els isòtops són àtoms d'un mateix element que posseeixen diferent nombre de massa, és a dir, tenen diferent nombre de neutrons.

Massa Atòmica i Molecular Relativa

La massa atòmica relativa d'un element es defineix com el quocient entre la massa mitjana d'un àtom de l'element i la dotzena part de la massa d'un àtom de carboni-12. El seu símbol és A_r. Així, A_r (Na) = 23.

Quan comparem la massa d'una molècula amb la dotzena part de la massa d'un àtom de carboni-12 obtenim la massa molecular relativa, M_r. Així, M_r (H₂O) = 18.

Ions i Molècules

Un ió és un àtom o un grup d'àtoms carregats elèctricament (positivament o negativament).

Dos o més àtoms es poden unir entre si formant una agrupació anomenada molècula.

• Si els dos àtoms són d'un mateix element, tenim la molècula del mateix element.
• Si els àtoms units són d'elements diferents, tenim la molècula d'un compost molecular.

Els compostos formats per ions s'anomenen compostos iònics.

Per indicar el nombre i el tipus d'àtoms que formen una molècula els representem per la seva fórmula molecular.

Els models moleculars ens ajuden a imaginar com és l'interior de la matèria.