Esquema del tema La matèria. Vicens Vives

1. ESPAI 1
Ciències de la naturalesa
Primer curs
www.vicensvives.com

2. Índex
01 La matèria i els materials 07 L’escorça terrestre
02 La matèria: volum, massa i densitat 08 La Terra, un planeta viu
03 L’Univers i el Sistema Solar 09 La diversitat dels éssers vius
04 La Terra i la Lluna 10 El regne vegetal
05 L’atmosfera 11 El regne animal (I). Els invertebrats
06 La hidrosfera 12 El regne animal (II). Els vertebrats
ESPAI 1

3. 01
La matèria i els materials
1. Els estats de la matèria i les seves propietats
2. Els canvis d’estat
3. Àtoms i molècules
4. Substàncies pures i mescles
5. Els materials
6. Materials de gran interès
ESPAI 1

4. 01
Introducció
• Tots els objectes que veus al teu voltant tenen alguna cosa en
comú: estan fets de matèria.
• La matèria es troba en tres estats: sòlid, com el glaç; líquid,
com l’aigua, i gasós, com el vapor d’aigua.
• La composició de la matèria és variable; per això , existeix una
quantitat enorme de substàncies. Les substàncies que serveixen
per fabricar objectes s’anomenen materials.
• Segons les seves propietats, un material serà més adequat que
un altre per fabricar un objecte determinat.
ESPAI 1

5. 01
1. Els estats de la matèria i les seves propietats
1.1. La matèria
1.2. Els estats físics de la matèria
1.3. Propietats dels estats de la matèria
ESPAI 1

6. 01
1.1. La matèria
• Tots els cossos de la natura estan formats per matèria, inclosos
nosaltres mateixos. El ferro o l’oli, per exemple, estan formats
per matèria.
• Cada tipus de matèria posseeix unes propietats característiques i
s’anomena substància. Per exemple, tant el ferro com l’oli són
substàncies.
ESPAI 1

7. 01
1.2. Els estats físics de la matèria
• A la natura hi trobem la matèria en tres estats: sòlid, líquid i
gasós.
• Les pedres, les taules o els plats són durs, no canvien de
forma a no ser que es trenquin. Són sòlids.
• L’aigua, la llet o l’oli canvien de forma en canviar de
recipient. Tenen en comú que són líquids.
• L’aire contingut en un globus pot canviar de forma si el
globus es comprimeix o es trenca. En aquest darrer cas, la
substància s’escapa i n’augmenta el volum. Són els gasos.
ESPAI 1

8. 01
1.3. Propietats de l’estat de la matèria
• La matèria en estat sòlid. El seu volum és constant i la seva
forma és invariable.
• La matèria en estat líquid. El seu volum és constant i la seva
forma és variable.
• La matèria en estat gasós. El seu volum i la seva forma són
variables.
ESPAI 1

9. 01
2. Els canvis d’estat
2.1. Els canvis d’estat de l’aigua
2.2. Els canvis d’estat i la seva relació amb la calor
ESPAI 1

10. 01
2.1. Els canvis d’estat de l’aigua
• Hi ha substàncies que, depenent de les condicions, poden
presentar-se en els tres estats i canviar de l’un a l’altre.
L’exemple més clar és el de l’aigua.
• El pas de l’aigua líquida a sòlida, és a dir, glaç, es produeix
quan es refreda fins a una temperatura de 0°C. També es pot
produir a l’inrevés: el glaç passa a aigua líquida, es fon, a 0°C
• El pas de l’aigua en estat líquid a aigua en estat de vapor es
produeix en escalfar l’aigua fins que entra en ebullició, bull, a la
temperatura de 100°C i es vaporitza.
ESPAI 1

11. 01
2.2. Els canvis d’estat i la seva relació amb la
calor
• Hi ha d’altres substàncies que també poden canviar d’estat.
Aquests canvis es produeixen mitjançant la intervenció de la
calor: escalfant o refredant.
• Els passos de sòlid a líquid, fusió, i de líquid a gas,
vaporització, necessiten absorbir calor perquè es produeixin.
• Els passos de gas a líquid, condensació, i de líquid a sòlid,
solidificació, necessiten que la substància cedeixi calor per
produir-se.
ESPAI 1

12. 01
3. Àtoms i molècules
3.1. L’àtom
3.2. Les molècules
3.3. Els elements químics
4.4. Els compostos
ESPAI 1

13. 01
3.1. L’àtom
• La matèria està constituïda per unes peces bàsiques
anomenades àtoms.
• Tambén sabem que els àtoms són divisibles i que contenen
tres tipus de partícules al seu interior: els protons, els
neutrons i els electrons.
ESPAI 1

14. 01
3.2. Les molècules
• En algunes substàncies, els àtoms formen agrupacions que es
denominen molècules.
• Les molècules d’algunes substàncies estan formades per àtoms
iguals, com les molècules d’hidrogen o d’oxigen, en què els
àtoms s’uneixen de dos en dos.
ESPAI 1

15. 01
3.3. Els elements químics
• Moltes de les substàncies pures que trobem a la natura estan
formades per una infinitat d’àtoms iguals, com ara l’or o
l’argent. Aquestes substàncies s’anomenen elements químics.
• Actualment es coneixen uns 115 elements químics: 90 es troben
a la natura (elements naturals) i 25 s’han elaborat als laboratoris
(elements artificials).
• Cada element químic té un nom que l’identifica i un símbol
químic que el representa.
ESPAI 1

16. 01
3.4. Els compostos
• També hi ha substàncies com l’aigua (H2O), el clorur sòdic
(NaCl), etc. que tenen àtoms diferents perquè estan formats per
dos o més elements amb una proporció constant i determinada.
• Aquestes substàncies s’anomenen compostos.
ESPAI 1

17. 01
4. Substàncies pures i mescles
4.1. Substàncies pures i mescles
4.2. Mescles homogènies i heterogènies
ESPAI 1

18. 01
4.1. Substàncies pures i mescles
• Les substàncies pures són elements, com el ferro, i compostos,
com el sucre, del qual no varien ni la composició ni les
propietats.
• Altres substàncies, com l’aigua del mar, la llet o la xocolata,
estan formades per diversos elements o compostos en
proporcions variables. Aquestes substàncies s’anomenen
mescles.
ESPAI 1

19. 01
4.2. Mescles homogènies i heterogènies
• Algunes mescles, com l’aigua del mar, tenen molts
components. Aparentment, aquests components no es poden
distingir, ja que es tracta d’una mescla homogènia.
• A la sopa, però, sí que hi distingim a simple vista que està
formada per diversos components; es tracta d’una mescla
heterogènia.
ESPAI 1

20. 01
5. Els materials
5.1. Què són els materials?
5.2. Propietats dels materials
5.3. Els nous materials
ESPAI 1

21. 01
5.1. Què són els materials?
• Les substàncies que serveixen per construir objectes
normalment s’anomenen materials.
• Els materials naturals són els que es troben a la natura.
S’anomenen també matèries primeres (la fusta, la seda, el cuir,
etc) .
• Els materials artificials són aquells que l’ésser humà fabrica a
partir dels naturals (paper, vidre, plàstic…).
ESPAI 1

22. 01
5.2. Propietats dels materials
Algunes de les més característiques són:
• Duresa
• Elasticitat
• Lleugeresa
• Conductivitat tèrmica i aïllament tèrmic
• Impermeabilitat a l’aigua
• Fragilitat i resistència
• Conductivitat i aïllament elèctric
ESPAI 1

23. 01
5.3. Els nous materials
• En els darrers anys han adquirit una gran importància certs
materials que, a causa de les seves propietats especials, han
revolucionat les telecomunicacions, l’alta tecnologia, etc.
• Alguns d’aquests materials són: fibra de carboni,
superconductors, semiconductors i fibra de vidre.
ESPAI 1

24. 01
6. Materials de gran interès
6.1. Els metalls
6.2. Paper i cartró
6.3. Ceràmica
6.4. Vidre
6.5. Plàstics
6.6. Fibres tèxtils
ESPAI 1

25. 01
6.1. Els metalls
• Els metalls són materials d’ús comú. Sense ells no seria
possible transportar l’electricitat, edificar ponts i grans edificis
o fabricar cotxes, avions, etc.
• Els metalls s’extreuen dels minerals mitjançant tècniques
metal·lúrgiques.
• La majoria dels metalls que utilitzem són aliatges, és a dir,
dissolucions d’un element, que pot ser metall o no, en un
metall.
ESPAI 1

26. 01
6.2. Paper i cartró
• El paper i el cartró es fabriquen a partir de la cel·lulosa, que
s’obté de la fusta dels arbres.
• El paper reciclat s’obté a partir de paper usat i els processos de
fabricació que requereix són menys contaminants.
ESPAI 1

27. 01
6.3. Ceràmica
• S’anomena ceràmica els objectes modelats amb argila i que
després es couen a temperatures molt altes.
• L’argila és una mescla de minerals que forma una massa
modelable en afegir-hi una certa quantitat d’aigua.
ESPAI 1

28. 01
6.4. Vidre
• El vidre és un material sòlid, fràgil i transparent amb què es
fabriquen gots, ampolles, taules, lents, etc.
• Es fabrica a partir de l’arena (sílice), a la qual s’afegeixen
d’altres productes químics.
• La mescla es fon en forns a uns 1700°C. Després se li dóna
forma en estat plàstic (que es pot modelar).
• Els recipients de vidre són molt recomanables per envasar
productes alimentaris perquè el vidre no els altera i és
durador.
ESPAI 1

29. 01
6.5. Plàstics
• Els plàstics són productes que s’obtenen a partir de derivats
del petroli.
• En escalfar la matèria primera, s’aconsegueix una pasta tova
que pren la forma que es desitgi, premsant-la en motlles i
després refredant-la.
• Les aplicacions dels plàstics són molt nombroses. Els seus
avantatges es troben en el preu, els colors variats, la
lleugeresa, la resistència, la impermeabilitat, etc.
ESPAI 1

30. 01
6.6. Fibres tèxtils
• Les fibres tèxtils són materials que es poden filar, és a dir,
posar en forma de fil.
• Amb les fibres es fabriquen molts tipus de teixits.
• Hi ha fibres naturals, com la seda, el cotó i la llana.
• Les fibres artificials, o sintètiques, estan fabricades a partir de
derivats del petroli, Són el niló, la lycra, el polièster, etc.
ESPAI 1