Llei de Coulomb

La Llei de Coulomb va ser formulada per Charles-Augustin de Coulomb a partir de les mesures que va fer el 1785 amb una balança de torsió de la força d'atracció i repulsió entre càrregues elèctriques. La llei diu que la força electrostàtica que hi ha entre dues càrregues elèctriques puntuals és directament proporcional a la magnitud de les càrregues i inversament proporcional al quadrat de la distància que les separa.


Coulomb va trobar que la direcció de força d'interacció entre dues càrregues puntuals era la recta que les unia i que el seu sentit depenia del signe de càrrega, les càrregues de signe diferent s'atreien mentre les d'igual signe es repel·lien.

Així doncs, la fòrmula per calcular la distancia entre les dues forçes seria:

 

 

 

On "F" és la força d'interacció, "q1" i "q2" les càrregues, "K" la constant Coulòmbica en el buit i "r" la resistència. 
El resultat d'aquesta fòrmula es expressat en newtons.

"Mostra la Ciència en video"

La Universitat Politècnica de València - Campus d'Alcoi, organitza per quart any consecutiu, el IV Concurs "Mostra la Ciència en video" on poden concursar alumnes dels dos últims cursos d'ESO i de 1r i 2n de batxillerat, mostrant pràctiques experimentals de física o química en uns vídeos de 3 o 4 minuts.     Motivats per fer experimentals estes ciències, anem a participar en aquest concurs des del nostre centre amb els alumnes de 3r i 4t d'ESO. Així que el nostre repte serà, principalment aprendre i passar-ho bé, però en segon lloc, realitzar un video d'uns 3 o 4 minuts, on per grups, de 2 o 3 alumnes, es veurà com es realitza una pràctica experimental als laboratoris del centre.     Per més información podeu consultar la página web Mostra la Ciencia en Video. Açí baix vos deixe un enllaç. https://sites.google.com/site/mostralacienciaenvideo/      Miguel Ruiz Solbes y yo, Marc Beas Rodríguez vam participar en aquest concurs amb el video "Densidad del agua salada", vam quedar tercers a la nostra categoría. Els premis van ser un diploma, una motxilla i un altaveu portátil per als dos.  :) Açí teniu el nostre vídeo que l'Universitat va penjar en YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=dhi3Gc4Jf94

Taula periòdica casera

Després d'haver donat el temari i després d'haverse examinat, el mestre ens va manar una faena: fer una taula periòdica del elements casera, feta per nosaltres amb coses com: cartons, goma eva, galetes,  càpsules de café,...


Després de haver-ho pensat molt, hem vaig decidir a fer la taula periòdica en forma del joc de "La Oca", va ser una faena molt agradable i divertida, ja que a mi m'agraden molt els jocs de taula i poder fer ún propi hem va encantar.

El joc consistía en una cartulina gran, en la que cada casella era un element de la taula periòdica. Al llarg de el tauler, podiem encontrar diverses oques en les que poder tornar a llançar els dades altra vegada, però també encontravem trampes i pous on teniem que permaneixer 3 torns sense tirar. El joc venia ademés amb unes instruccions, uns dades i unes fitxes per diferènciar a cada jugador.

Taula periòdica

Definició:

Es coneix com a taula periòdica dels elements, sistema diari o simplement com a taula periòdica, a un esquema dissenyat per organitzar i segmentar cada element químic, d'acord a les propietats i particularitats que posseeix

 

 

 

Prova "La taula periòdica":

Després d'haver explicat el nostre mestre la taula periòdica, vam procedir a fer l'examen.
En aquesta prova es vam examinar tan sols de les columnas verdes que podem diferènciar en l'imatge de d'alt.

Els diferents models atòmics.

Model Atòmic de Demòcrit d'Abdera

El filòsof grec Demòcrit d'Abdera  va inventar el primer model atòmic amb bases filosòfiques. Va ser qui va desenvolupar la "Teoria Atòmica de l'Univers", que afirmava que la partícula més xicoteta que hi havia era l’àtom, una partícula uniforme, que no es podia veure ni comprimir.

Model Atòmic de Dalton

La primera persona que va desenvolupar un model atòmic amb bases científiques va ser el químic i matemàtic John Dalton. Recolzant-se en la teoria de Demòcrit, Dalton va deduir  que l'àtom era com una esfera molt petita, indivisible i invariable.

Dalton va fer els següents raonaments:

- Unes xicotetes partícules que no es poden separar ni destruir, cridades àtoms, formen la matèria.

- Els àtoms d'un mateix element tenen les mateixes característiques.

- Els àtoms de diferents elements tenen diferents propietats.

- Els àtoms no són divisibles.

- Es formen compostos químics en ajuntar àtoms de dos o més elements diferents.

               Imatge del Model Atòmic de Dalton.

 

Model Atòmic de Thomson   

El científic Joseph John Thomson va descobrir l'electró i els isòtops. La seva teoria sobre l'àtom afirmava que els àtoms són formats per electrons de càrrega negativa en un àtom positiu.

               Imatge del  Model Atòmic de Thomson.    

Model Atòmic de Rutherford

Ernest Rutherford va ser un químic i físic que va demostrar que un àtom està format per un nucli i una escorça. El seu model atòmic afirmava que l'àtom estava format per un nucli atòmic amb càrrega positiva i una escorça en la qual els electrons de càrrega negativa giraven a una velocitat molt gran al voltant del nucli on estava quasi tota la massa de l'àtom.  

     Imatge del  Model Atòmic de Rutherford.     

 

Model Atòmic de Bohr

Niels Henrik David Bohr va ser un físic danès que va desenvolupar un model atòmic per poder explicar com giraven els electrons al voltant del nucli de l'àtom.  Quan giren els electrons al voltant del nucli descriuen una òrbita circular. Niels Bohr va explicar que els electrons poden passar d'una órbrita a una altra per guanyar o perdre energia i que en canviar un electró d'òrbita, aquest emet radiació electromagnètica.

 Imatge del  Model Atòmic de Bohr.

 

La física quàntica

La física quàntica estudia el comportament de la matèria quan les magnituds d'aquesta són tan petites que comencen a notar-se estranys efectes com quan no es pot conèixer exactament la posició d'una partícula o la seua velocitat.

Mètodes de separació II

Mètodes de separació per a mescles homogènies:

Vaporització i cristal·lització:

 Aquest mètode permet separar un líquid d'un sólid.  Això es pot fer gràcies al fet que mitjançant la calor, en el cas de la vaporització, la part líquida, que té una temperatura d'evaporació més baixa que el sòlid, permet que canvie d'estat i que així, només deixe el sòlid al interiror del recipient. Això serveix per obtenir uns cristalls més xicotets, que quan es fa per cristal·lització, que consisteix en que el sòlid es vaja depositant lentament sobre la superfície del recipient i que així queden uns cristalls més grans. Per exemple permet separar l'aigua de la sal.

 Destil·lació:

Aquest mètode de separació s'utilitza per separar i recuperar els components líquids d'una dissolució. La destil·lació consisteix en calfar les dues substàncies líquides i que una s'evapore, de tal manera que la que té una major temperatura d'ebullició quede en un recipient mentre l'altre es recollida en forma de gas en un altre recipient col·locat sobre l'altre recipient, de forma que la substància que s'ha evaporat torne a l'estat líquid. Per exemple permet separar aigua i alcohol.

 Exemple d'un aparell de destil·lació.

Mètodes de separació I

Que és un mètode de separació?

És un procediment aplicat en química i enginyeria química, què es fa servir per separar les dues o més substàncies no combinades químicament que formen una barreja.


Mètodes de separació per a mescles heterogènies:

Imantació:
Serveix per poder separar dos sólids en el cas de que un d'ells siga magnètic. Hi ha que passar l'iman entre tota la mescla de sòlids, aconseguint que el magnètic quede pegat a l'imant i l'altre quede en el recipient. Per exemple es pot utilitzar per separar llimadures de ferro de la sorra.


 Exemple de imantació.


Decantació:
S'utilitza per poder separar dos líquids que tenen diferent densitat. En un embut de decantació es deixen els dos líquids fins que aquests es separen en dues capes ben diferenciades. Després d'això s'obri la clau de pas, i es deixa passar la primera substància, que es la substancia més densa, llavors es tanca la clau i queda en un recipient el líquid més dens i en l'altre el menys. Per exemple es pot utilitzar per separar l'aigua de l'oli.

Exemple de decantació.



Filtració: 
S'utilitza per separar un líquid d'un sólid. En un got posarem un filtre de paper especial per filtrar, anyadirem la mescla i podrem observar com el sólid s'ha quedat en el filtre i el líquid ha caigut en el got. Per exemple es pot utilitzar per separar terra de l'aigua. Açí baix tenim una foto que mostra una filtració.
    

 

 

 

Exercicis de concentració d'una solució

1.- Hem preparat una solució de 25 grams de sucre dissolts en 500 grams d'aigua. Quina és la concentració expressada en percentatge de massa?

DADES                                                                                                     
25 g sucre = solut          
500 g aigua = dissolvent  

OPERACIÓ                                        
 [% massa] = grams de solut / grams de dissolució x 100          
25 / 525 x 100 = 4,76 %

SOLUCIÓ 

La concentració es de 4,76 % de sucre

 

 

 

 

2.-  Digues si són verdaderes o falses les següents frases sobre una solució aquosa que té una concentració de 200 g / l
     
      a) Un litre de solució té una massa de 200 grams. VERDADERA
      b) En 1 ml de solució hi ha dissolts 200 mg de solut. FALSA
      c) En un litre de solució hi ha 1 litre d'aigua. FALSA

Concentració

Què significa l'abreviatura "g/l "?

L'abreviatura g/l (grams partit litre) serveix per a expresar la concentració d'una mescla homogènia en la que es mesclen dos components, el solut un sòlid i el dissolvent un líquid.

FÓRMULA
Grams de solut / litres de dissolució




Que significa l'abreviatura "% en massa" ?

L'abreviatura % en massa significa percentatge en massa, s'utilitza per indicar la massa de solut que hi ha en 100 unitats de massa de solució.

FÓRMULA
Grams de solut / grams de dissolució  x 100



Que significa l'abreviatura  "% en volum" ?

L'abreviatura % en volum significa percentage en volum, s'utilitza per indicar el volum de solut dissolt en 100 volums de solució

FÓRMULA
Litres de solut / litres de dissolució  x 100

Dissolució

De què està formada una dissolució?

En una mescla de dos components quasi sempre hi ha un del que n'hi ha més quantitat que del altre. En una dissolució podem diferenciar dos components:

- El dissolvent: es el component del que major quantitat hi ha en una dissolució.
- El solut: es el component del que menor quantitat hi ha en una dissolució.

 

EXEMPLE 

  

En aquesta imatge que hem trobat a Internet podem diferènciar que el solut es el sucre (es troba en menor quantitat) i el dissolvent es l'aigua (es troba en major quantitat).

 

 

 

Que és una dissolució saturada?

 

Una dissolució saturada es dona quan es dissolt una gran quantitat de solut fins que arriba un moment en el que el dissolvent no admeteix més, i aquest queda sense disoldre.

 

 

 

 

 

La matèria

Que és la matèria?
La definició comuna de matèria és tot allò que té massa i volum, i per tant ocupa un espai.




En què es dividix la matèria?
La matèria es dividix en substàncies pures, elements i compostos; i substàncies mescles, homogènies i heterogènies.



EXEMPLE

	PURES				MESCLES
Elements		Compostos		Homogènies		Heterogènies
Ferro		Aigua		Maionesa		Granit
Alumini		Lleixiu		Bronce		Arròs+sucre
Sodi		Àcid Fosfòric		Aire		Aigua+oli
Clor		Clorur de zinc		Alcohol+aigua		Sorra+sal

Estats de la Matèria

La materia es pot trobar en tres estats: Sòlid, líquid i gasós.

Propietats dels gasos

- Els gasos es difonen i ocupen l'espai del recipient que els conté.

- Els gasos es poden comprimir i al fer-ho augmenta la seua pressió.

- Els gasos són sensibles a les dilatacions.

- Al pujar la temperatura d'un gas en un recipient tancat, augmenta la seua pressió.

 

Propietats dels líquids

- Els líquids no tenen forma fixa, sinó que s'adapten al recipient que els conté.

- Els líquids a penes es poden comprimir.

- Els líquids es dilaten molt menys que els gasos.

- Si posem líquids diferents en un mateix recipient, acaben mesclant-se.

 

Propietats dels sòlids

- El seu volum és comptant i la seua forma fixa.

- Els sòlids es dilaten menys que els sòlids i molt menys que els gasos.

- Els sòlids no es poden comprimir.

El mètode científic

El mètode científic permet explicar determinats fenòmens, per mitjà de la realització d'una sèrie de processos que ens permetran obtindre uns resultats, establint relacions entre els fets que estudiarem i permetent enunciar lleis que expliquen estos fenòmens.

Tota investigació científica inclou una sèrie de passos, entre els que destaquem:

- Observació del problema;

- Formulació de la hipòtesi i posterior confirmació de la mateixa.

 

Exemple de mètode científic

 1.- OBSERVACIÓ.-

Fa uns mesos comprem un pot de mel a un apicultor, ens va dir que era mel 100% natural, sense cap tipus de conservants ni additius. Quan vam ser a gastar la mel, nos en vam adonar que una part d'ella no estava líquida, pareixia com cristal·litzada i fins havia canviat de color.

2.- FORMULACIÓ DE L'HIPÓTESIS.-

Primera hipòtesi: Algun fong o bacteri ha contaminat el pot i ha fet canviar l'aspecte de la mel;

Segona hipòtesi: L'apicultor tenia la mel en un recipient d'acer inoxidable i nosaltres en un pot de vidre a què li donava la llum; és possible que la llum fera canviar l'aspecte de la mel;

Tercera hipòtesi: La mel s'ha solidificat a causa de la baixada de temperatura.

3. EXPERIMENTACIÓ I ANÀLISI DE RESULTATS.-

Descartem la primera hipòtesi ja que el pot de mel estava esterilitzat.

I descartem la segona ja que tapem el pot amb un drap perquè no passara la llum i cada vegada la mel estava menys líquida.

Verifiquem la tercera hipòtesi ja que calfem al bany maria el pot amb la mel i esta va tornar al seu estat líquid, la qual cosa demostra que temperatures baixes fan que la mel passe d'un estat líquid a un altre més espés, com cristal·litzat.

4. LLEI CIENTÍFICA.-

Consultant diverses fonts, vam poder comprovar que la mel cristal·litza (canvia d'un estat líquid a un més o menys pastós) perquè a temperatura ambient hi ha més glucosa dissolta de la que realment pot haver-hi en estat líquid i acaba formant xicotets vidres que atrauran a altres d'al voltant i produiran el canvi de líquid a sòlid.

La temperatura relativament baixa (al voltant de 14ºC) és un dels factors que afavorixen la cristal·lització de la mel. Quan comprarem la mel era final d'estiu. I quan la consumim ja feia fred i eixe fred havia canviat el seu estat.

Les propietats de la mel no canvien a pesar d'este canvi d'estat.

 

Teoria Cinètic Molecular de la Materia

Introducció

-La matèria és tot allò que té massa i volum.

-La substància està formada per matèria.

-La matèria pot trobar-se en tres estats: sòlid líquid i gasós.

 

Teoria cinètic molecular

La teoria explica la naturalesa de la matèria i el seu comportament.

La teoria es formula per mitjà dels postulats següents:

- La matèria està formada per partícules de molt reduït grandària;

- Estes partícules estan en continu moviment.

- Les partícules es mouen per mitjà de moviments de cohesió o atracció i per altres de repulsió o dispersió.

- Entre molècula i molècula no hi ha absolutament res, només espai buit.

 

La teoria pot aplicar-se als tres estats de la matèria (sòlid, líquid i gasós), encara que es va desenrotllar en un principi per als gasos.

En el cas dels sòlids, l'espai buit és molt reduït i les partícules estan molt pròximes entre si. Les partícules estan perfectament ordenades, formant una xarxa geomètrica sense apenes moviment.

En els líquids, l'espai entre partícules és major, encara que no tant com en els gasos; hi ha un moviment encara que les partícules no s'allunyen molt unes d'altres. Les partícules llisquen entre si i per això s'adapten a la forma del recipient que les conté.

I en els gasos, l'espai buit és molt gran, les molècules estan separades i es mouen a gran velocitat, xocant entre si i contra el recipient que les conté.

 

A continuació, podeu veure un vídeo sobre la teoria cinètic molecular, els estats de la matèria i les seues propietats.

"Estados de la matèria: Teoria Cinètic Molecular Paso a Paso"

Youtube: Wegener Tesla

Notació Científica

La notació científica ens facilita la tasca de representar números molt grans o molt xicotets. Per a escriure un número gran en notació científica devem d'aplicar una multiplicació per la potència de 10 que ens resulte en un valor equivalent a l'original. 

Per a trobar l'exponent comptarem el nombre de llocs que vam recórrer el punt decimal.

Per a números xicotets, el punt decimal es mou cap a la dreta, per la qual cosa l'exponent serà negatiu.

EXEMPLES

1.-  450000 . . . . . . . 4,50 X  10⁵

2.-  530000 . . . . . . . 5,30 X  10⁵

3.-  0,0536 . . . . . . . 5,36 X  10^-2

4.-  0,0043 . . . . . . . 4,30 X   10^-3

 

 La notació científica es pot aplicar en operacions com la suma, la resta, la multiplicació i la divisió.

 

 

 

Exercicis Sistema Mètric Decimal

1.- Fes aquestes conversions d' unitats mirant l´escala del sistema mètric decimal, recordant que:
per cada escaló que pujem tindrem que dividir entre 10 i cada escaló que baixem tindrem  que multiplicar per 10.

a) 0,0108 km. . . . . . . .10,8 m.
b) 5,009 hm . . . . . . . .500,9 m.
c) 0,215 dag. . . . . . . .0,00215 kg.
d) 412,8 gr.  . . . . . . . .0,4128 kg.
e) 60 cm . . . . . . . . . .0,60 m.

NOTA: per a passar de graus centígrads a graus kelvin  hi ha que sumar a la primera 273 i per a passar de graus Kelvin a graus centígrads li restarem 273 als graus Kelvin .

a) 32ºC. . . . . . . .305ºK
b) -14ºC . . . . . . .259ºK
c) 293ºK . . . . . .   20ºC
d) 315ºK . . . . . .   42ºC

Sistema Mètric Decimal

Ací baix us mostre un dibuix fet per mi sobre el Sistema Mètric Decimal.
Aquest ens servirá d'ajuda per passar d'una unitat de mida a un altra .



                                                       

El Meu Científic

L'altre dia el nostre professor ens va manar que dibuixéssim com era per a nosaltres un científic.

Aquest va ser el resultat final.

Magnituds Bàsiques al Sistema Internacional

 Qué és el sistema internacional d'unitats?

És el sistema d'unitats que més s'utilitza en el món i és l'avanç del sistema mètric decimal.

MAGNITUDS BÀSIQUES
MAGNITUD	NOM	SÍMBOL
LONGITUD	metre	m
MASSA	quilograms	kg
TEMPS	segons	s
INTENSITAT DE    CORRENT	amper	A
TEMPERATURA	kelvin	K
INTENSITAT      LLUMINOSA	candela	cd
QUANTITAT DE    MATÈRI	md	md