Page 1

834886 _ 0019-0134.qxd

14:47

Página 49

PROGRAMACIÓ

LA MATÈRIA: COM ES PRESENTA PROGRAMACIÓ I ACTIVITATS

3

8/5/07

MAPA DE CONTINGUTS

LA MATÈRIA

està formada per

SUBSTÀNCIES PURES

elements

es descriu amb propietats

MESCLES

compostos

homogènies

GENERALS

CARACTERÍSTIQUES

exemples

exemples

heterogènies

massa

volum

temperatura

es mesura amb

es mesura amb

es mesura amb

es poden presentar en tres estats

densitat punt de fusió punt d’ebullició

sòlid

líquid

gasós

balança

proveta

representats amb

bureta

símbols

pipeta

Dalton

en l’actualitat

dibuixos

lletres

termòmetre

solubilitat

permet estudiar

dissolucions

vas de precipitats

poden ser

diluïdes

concentrades

saturades

ASPECTES QUE CAL TENIR EN COMPTE 1. Quan els alumnes ja coneixen les propietats generals de la matèria, se’n poden introduir les propietats característiques. Cal incidir en la idea que una propietat general no identifica una substància, mentre que una propietat característica sí que pot servir per identificar-la. 2. Pel que fa a les dissolucions, és important que els alumnes sàpiguen diferenciar aquestes mescles de les mescles heterogènies, i que coneguin algunes formes d’expressar-ne la concentració. Cal dir, però, que als alumnes els és fàcil distingir de manera intuïtiva les diferències que hi ha entre dissolucions saturades, concentrades o diluïdes. 3. A partir de la teoria atòmica de Dalton, que es comenta en la unitat, podeu ensenyar als alumnes com es representaven els diferents elements coneguts en la seva època. Aquesta simbologia sol sorprendre els alumnes, ja que solen pensar que sempre s’han representat amb lletres.  FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO  MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR / SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 

49


834886 _ 0019-0134.qxd

3

8/5/07

14:47

Página 50

La matèria: com es presenta PRESENTACIÓ

1. Aquesta unitat se centra en el coneixement de les propietats característiques de les substàncies (propietats generals i propietats específiques), és a dir, les que serveixen per diferenciar unes substàncies de les altres.

2. També és important que l’alumnat sàpiga diferenciar una dissolució d’una mescla heterogènia, i distingir entre dissolucions saturades, concentrades o diluïdes, utilitzant els conceptes de concentració i solubilitat.

OBJECTIUS • Diferenciar entre substància pura i mescla. • Saber identificar una substància pura a partir d’alguna de les seves propietats característiques. • Distingir entre elements i compostos. • Saber diferenciar una mescla heterogènia d’una mescla homogènia (dissolució). • Conèixer les propietats característiques que permeten diferenciar les substàncies que formen una mescla.

• Conèixer els procediments físics utilitzats per separar les substàncies que formen una mescla. • Conèixer les dissolucions i les variacions de les propietats amb la concentració. • Conèixer la teoria atomicomolecular de Dalton. • Entendre el concepte d’element i mescla a partir de la teoria de Dalton. • Saber identificar i classificar substàncies properes a la realitat dels alumnes.

CONTINGUTS • Substàncies pures i mescles. Elements i compostos. • Mescles homogènies (dissolució) i mescles heterogènies. • La separació de mescles. • La concentració d’una dissolució. • Maneres d’expressar la concentració d’una dissolució: massa/volum, % en massa i % en volum. • La solubilitat: propietat característica. • La teoria atomicomolecular de Dalton. • Identificació de substàncies properes a la realitat dels alumnes. • Compleció de taules. • Elaboració d’esquemes. • Lectura comprensiva d’un text. • Resolució de problemes numèrics senzills. • Realització d’experiències i interpretació de dades. • Valoració de la importància dels models teòrics per tal de poder explicar qualsevol fet quotidià. • Apreciació de la cura i el rigor a l’hora d’observar qualsevol fenomen experimental.

50

 FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO  MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR / SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 


834886 _ 0019-0134.qxd

8/5/07

14:47

Página 51

3 CONTINGUTS TRANSVERSALS 1. Educació per a la salut. Reconèixer i valorar la importància de les substàncies en la nostra vida. Coneixent la classificació de les substàncies, l’alumne pot comprendre les mesures d’higiene i conservació referents a substàncies importants per a la vida. 2. Educació per a la salut. Comenteu als alumnes que a les llars hi sol haver moltes substàncies tòxiques: lleixiu, amoníac, laca... Expliqueu-los que cal tenir molta cura a l’hora de manipular aquestes substàncies. Poseu l’accent en les mesures preventives que cal prendre a les llars on hi ha infants petits. Per exemple: posar-les fora del seu abast, en llocs alts i tancats, comprar ampolles que disposin de tap de seguretat, etc. 3. Educació per a la salut. Expliqueu als alumnes que en el mercat hi ha moltes begudes que contenen molt alcohol (whisky, rom, ginebra...). Feu-los entendre els perjudicis que comporta el consum d’alcohol. Remarqueu-los que, tot i que no és bo ingerir alcohol mai, fer-ho abans de conduir o manipular màquines perilloses, entre altres activitats, està totalment contraindicat, perquè augmenta moltíssim la possibilitat de patir un accident.

COMPETÈNCIES QUE ES TREBALLEN Competència matemàtica

Competència social i ciutadana

En l’apartat del tractament de les dissolucions i les mesures de concentració, es treballa la conversió d’unitats i les proporcions. En el de la solubilitat s’interpreten gràfics.

Una vegada més, l’estudi de la matèria des d'un altre punt de vista resulta imprescindible per aconseguir aquesta competència. Les substàncies formen part de la vida, i pot servir d’exemple l’apartat 5: Algunes substàncies quotidianes, en el qual es posen exemples de substàncies comunes, des d’una beguda refrescant fins a la sang, i se’n fa la classificació.

Competència en el coneixement i la interacció amb el món físic L’estudi d’aquesta unitat s’enceta amb la descripció i la classificació de la matèria des del punt de vista microscòpic (les seves propietats). Es parteix del més simple i es va diversificant la classificació. Pel que fa a les substàncies pures i les mescles, s’estudien partint d’exemples propers a la realitat, amb detalls que passen inadvertits i que ens donen la clau per classificar les substàncies. La separació de mescles, un contingut plenament experimental, es fa amb una il·lustració senzilla i resolutiva. Les experiències per fer a l’aula o al laboratori incideixen i reforcen el caràcter procedimental d’aquest contingut.

Competència d’aprendre a aprendre Al llarg de tota la unitat es treballen habilitats, en les activitats o en el desenvolupament, perquè l’alumne sigui capaç de continuar aprenent de manera autònoma d’acord amb els objectius de la unitat. Competència d’autonomia i iniciativa personal El coneixement de la matèria i com es classifica contribueix a desenvolupar en l’alumne les habilitats necessàries per avaluar i emprendre projectes individuals o col·lectius.

CRITERIS D’AVALUACIÓ 1. Saber diferenciar una substància pura d’una mescla. 2. Distingir una substància pura per les seves propietats característiques. 3. Diferenciar entre element i compost. 4. Separar les substàncies pures que formen una mescla mitjançant diferents processos físics, com la filtració i la cristal·lització.

5. Fer càlculs senzills amb la concentració d’una dissolució. 6. Calcular la solubilitat d’una dissolució. 7. Indicar les idees fonamentals de la teoria atomicomolecular de Dalton. 8. Classificar les substàncies quotidianes de l’entorn dels alumnes.

 FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO  MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR / SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 

51

PROGRAMACIÓ I ACTIVITATS

PROGRAMACIÓ


834886 _ 0019-0134.qxd

3

8/5/07

14:47

Página 52

ACTIVITATS

FITXA 1

LA MATÈRIA: COM ES PRESENTA

ACTIVITATS DE REFORÇ 1. Uneix cada afirmació amb l’expressió corresponent:

a) Es tracta d’una substància pura. b) Es tracta d’una mescla.

• Dispersa la llum (efecte Tyndall). • És una mescla d’estany i coure. • La solubilitat augmenta amb la temperatura. • La solubilitat disminueix amb la temperatura.

❏ Aliatge.

c) Es tracta d’un element químic.

❏ Col·loide.

d) Es tracta d’un compost químic.

❏ Dissolució de gas en aigua.

e) És una mescla en què intervenen àtoms de tres elements diferents.

❏ Dissolució de sòlid en aigua.

f) És una mescla en què intervenen àtoms de quatre elements diferents. g) És una mescla formada per diverses substàncies pures.

2. Observa el gràfic i respon les preguntes:

h) És una mescla de tres compostos químics.

Solubilitat (g/l)

i) És una mescla de dos compostos químics.

A

B

5. Explica en què es diferencia un aliatge d’un compost químic.

90 80 70

6. Expressa en g/l la concentració d’una dissolució que conté 10 g de solut en 600 ml d’aigua.

60 50 40

7. Es dissolen 20 ml d’alcohol en 200 ml d’aigua. Quin és el percentatge en volum de la dissolució formada?

30 20 10 0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

T (ºC)

a) Quina de les dues substàncies té més solubilitat a 40 ºC? b) Quina solubilitat té cada substància a 10 ºC? c) Quina de les dues substàncies té més solubilitat a 70 ºC? d) Què passaria si afegíssim 100 g de cada substància en dos recipients amb 2 l d’aigua cada un a 50 ºC? Es dissoldria tot? 3. Per què es diu que la situació de les centrals tèrmiques i les fàbriques a la vora d’un riu perjudica la vida en aquest riu? 4. Observa l’organització interna d’aquesta substància i indica quines oracions són certes i quines són falses. (Cada element està representat per un color.)

8. Quines quantitats hauries de posar per preparar 0,25 l de dissolució d’alcohol en aigua al 4%? 9. A l’etiqueta d’una ampolla d’àcid sulfúric es llegeix: 98 % en pes, d = 1,8 g/cm3. Explica el significat d’aquestes dues dades. 10. Vols comprovar la hipòtesi següent: «La sal es dissol més ràpidament en aigua calenta que en aigua freda.» Quina experiència et sembla més adequada? Raona la resposta. a) Afegir la mateixa quantitat de sal en quatre gots amb aigua a diferent temperatura. Observar què passa. b) Afegir quantitats diferents de sal en quatre gots amb aigua a diferent temperatura. Observar què passa. c) Afegir una quantitat de sal en un got amb aigua i escalfar-la. Observar què passa. 11. El vinagre és una dissolució d’àcid acètic en aigua al 3 % en massa. Determina: a) Quin és el solut i quin el dissolvent. b) La quantitat de solut que hi ha en 200 g de vinagre.

52

 FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO  MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR / SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 


834886 _ 0019-0134.qxd

14:47

Página 53

ACTIVITATS

FITXA 1

LA MATÈRIA: COM ES PRESENTA

ACTIVITATS DE REFORÇ (solucions) 1. • Dispersa la llum (efecte Tyndall). → Col·loide. • És una mescla d’estany i coure. → Aliatge. • La solubilitat augmenta amb la temperatura. → → Dissolució de sòlid en aigua. • La solubilitat disminueix amb la temperatura. → → Dissolució de gas en aigua. 2. a) La substància A. b) Substància A → 50 g/l. Substància B → 10 g/l. c) La substància B. d) En primer lloc s’ha de calcular la concentració en totes dues dissolucions. Com que hi ha 100 g de cada substància en 2 l d’aigua, la concentració serà de 50 g/l. (Suposem que no hi ha variació de volum quan posem el sòlid a l’aigua.) Per saber si es dissol tot, hem de comparar aquesta concentració amb la solubilitat. En el cas de la substància A, com que la concentració és més petita que la solubilitat per a aquesta substància a aquesta temperatura, es dissoldrà tot el solut. En el cas de la substància B, la concentració resultant és més gran que la solubilitat a aquesta temperatura, per la qual cosa no es dissoldrà tot el solut i una part es quedarà al fons del recipient sense dissoldre’s. 3. Perquè les centrals tèrmiques i les indústries utilitzen sovint l’aigua del riu com a refrigerant. Això fa que la temperatura de l’aigua augmenti. En aquestes condicions, la solubilitat de l’oxigen en l’aigua disminueix, ja que l’oxigen és un gas. Per això hi ha oxigen que s’escapa i, per tant, el contingut d’oxigen de l’aigua del riu disminueix, cosa que dificulta la vida dels animals i les plantes del riu, ja que aquests éssers vius necessiten l’oxigen dissolt a l’aigua per viure. 4. a) Falsa. En el dibuix es poden veure diverses substàncies pures. b) Certa. c) Falsa. En la il·lustració es veuen àtoms de diferents elements. d) Falsa. En la il·lustració es veuen diversos compostos químics diferents (diferents agrupacions d’àtoms).

e) Certa. f) Falsa. És una mescla en què intervenen àtoms de tres elements diferents. g) Certa. h) Certa. i) Falsa. És una mescla de tres compostos químics. 5. En un aliatge, els metalls estan barrejats. Per tant, poden ser-hi en una proporció diferent, i les propietats de l’aliatge varien. En un compost químic això no passa. Un compost químic és una substància pura i sempre té la mateixa composició. Per tant, les seves propietats físiques no varien. 6. En aquest cas: 10 g 10 g = = 16,67 g/l 600 ml 0,6 l (Hem suposat que l’addició de 10 g a 600 ml d’aigua no significa un augment de volum.) 7. El percentatge en volum serà: 20 ml d’alcohol = (200 + 20) ml d’aigua + alcohol = 0,9 → 9,09 % en volum 8. 4 % vol dir que en un litre hi ha 40 cm3 d’alcohol. 1 40 cm3 alcohol l dissolució ⋅ = 4 1 l dissolució = 10 cm3 d’alcohol Per tant, hi haurà: 250 cm3 − 10 cm3 = 240 cm3 d’aigua 9. 98 % en pes significa que per cada 100 g de dissolució hi ha 98 g d’àcid sulfúric. I d = 1,8 g/cm3 vol dir que cada cm3 de dissolució té una massa d’1,8 g. 10. La a): Afegir la mateixa quantitat de sal en gots amb aigua a diferent temperatura, perquè així veurem en quina es dissol més ràpidament. 11. a) solut: àcid acètic; dissolvent: aigua. b) Els grams de solut seran: 3 g solut ⋅ 200 g vinagre = 6 g de solut 100 g vinagre

 FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO  MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR / SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 

53

PROGRAMACIÓ I ACTIVITATS

3

8/5/07


834886 _ 0019-0134.qxd

3

8/5/07

14:47

Página 54

ACTIVITATS

FITXA 2

LA MATÈRIA: COM ES PRESENTA

ACTIVITATS DE REFORÇ 1. Al laboratori tenim sis substàncies en diferents recipients que estan etiquetats amb les lletres A, B, C, D, E i F.

Identifica cadascuna de les substàncies i enumera les propietats que t’han permès distingir-les. Recull el resultat en la taula següent:

Sabem del cert que es tracta de les substàncies següents: • Aigua.

Aigua

• Etanol.

Etanol

• Ferro.

Coure

• Coure.

Ferro

• Sal.

Sal

• Sucre.

Sucre

Però no sabem en quin recipient es troba cadascuna. Al laboratori s’han mesurat algunes de les seves propietats (l’estat físic en què es troba cadascuna, el color que presenta, la temperatura d’ebullició, si és atreta per un imant i si és soluble en aigua), que es recullen en les dues taules següents: A

B

C

Sòlid; aspecte metàl·lic

Sòlid; aspecte metàl·lic

Sòlid; cristal·lí

Negre

Vermellós

Blanc

Temperatura d’ebullició

És atreta per un imant?

No

No

És soluble en aigua?

No

No

D

E

F

Estat físic

Color

Estat físic

54

Substància

Líquid

Sòlid; cristal·lí

Líquid

Propietats característiques

2. Els productes d’aquesta llista es poden trobar normalment en les nostres cases i són d’ús quotidià: • • • • • • •

Vi. Sucre. Aigua de l’aixeta. Alcohol de 96 %. Maionesa. Detergent en pols. Clau de ferro.

Incolor

Blanc

Incolor

Temperatura d’ebullició

100 °C

78 °C

És atreta per un imant?

No

És soluble en aigua?

Sal. Lleixiu. Fil de coure. Refresc de cola. Bronze. Mina de llapis. Llet.

a) Classifica’ls segons si són substàncies pures o mescles. Substàncies pures

Mescles

b) Classifica les mescles segons si són mescles heterogènies o dissolucions. Mescles heterogènies

Color

• • • • • • •

Dissolucions

Per fer la classificació, cerca informació sobre l’aspecte i la composició de cada un dels productes.

 FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO  MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR / SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 


834886 _ 0019-0134.qxd

14:47

Página 55

ACTIVITATS

FITXA 2

LA MATÈRIA: COM ES PRESENTA PROGRAMACIÓ I ACTIVITATS

3

8/5/07

ACTIVITATS DE REFORÇ (solucions) 1. Podem organitzar els resultats en una taula com la següent:

b) La classificació queda així: Mescles heterogènies

Substància

Propietats característiques

Aigua → D

Líquid incolor amb una temperatura d’ebullició de 100 °C.

Etanol → F

Líquid incolor amb una temperatura d’ebullició de 78 °C. Soluble en aigua.

Ferro → A

Sòlid; aspecte metàl·lic de color negre que és atret per un imant. Insoluble en aigua.

Coure → B

Sòlid; aspecte metàl·lic de color vermellós que no és atret per un imant. Insoluble en aigua.

Sal → C

Sòlid cristal·lí de color blanc que no és atret per un imant. Soluble en aigua.

Sucre → E

Sòlid cristal·lí de color blanc que no és atret per un imant. Soluble en aigua.

• Maionesa: tot i que té un aspecte homogeni, és una mescla heterogènia. Si prenem diferents mostres d’un envàs, la composició no serà exactament la mateixa, que és el que passa amb les mescles homogènies.

Dissolucions • Lleixiu. • Refresc de cola. • Bronze. • Aigua de l’aixeta. • Alcohol de 96 %.

• Detergent en pols: a simple vista ja s’aprecien diferents colors; és a dir, diversos components. • Llet: encara que tingui un aspecte homogeni, és una mescla heterogènia (podem separar-ne la nata, per exemple).

2. a) La classificació queda així: Substàncies pures

Mescles

• Sal.

• Vi: conté alcohol, sucres, etc.

• Sucre.

• Alcohol de 96 %: conté aigua, a més d’etanol.

• Fil de coure. • Mina de llapis. • Clau de ferro.

• Lleixiu: és una dissolució d’hipoclorit de sodi en aigua. • Aigua de l’aixeta: l’aigua té diverses sals dissoltes. També s’hi afegeix fluor per ajudar a combatre la càries. • Detergent en pols: té una composició molt variable segons l’empresa fabricant. • Refresc de cola: té, entre altres components, diòxid de carboni dissolt. • Maionesa: els components varien, tot i que és habitual trobar-hi ou, oli, sal, llimona... • Bronze: és un aliatge format per dos metalls, l’estany i el coure. • Llet: conté greixos, vitamines, etc.

 FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO  MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR / SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 

55


834886 _ 0019-0134.qxd

3

22/5/07

12:22

Página 56

ACTIVITATS

FITXA 3

LA MATÈRIA: COM ES PRESENTA

ACTIVITATS DE REFORÇ 1. Quan els components d’una mescla tenen diferents propietats, es poden separar utilitzant un mètode de separació basat en aquesta diferència de propietats. a) Aigua i oli. • Quina és la propietat que permet separar els components d’aquesta mescla? • Quin mètode de separació utilitzaries? • Representa el procediment amb un dibuix. b) Sorra i sucre.

2. En mig litre d’aigua afegim 5 g de sucre. a) Quina és la massa de l’aigua? b) Quina és la massa de la dissolució obtinguda en afegir-hi el sucre? c) Què caldrà fer perquè la dissolució sigui més concentrada? d) Quin nom reben els dos components de la dissolució? e) Indica quina és la concentració de la dissolució en: – Grams per litre. – Tant per cent en massa. 3. Volem preparar 200 ml d’una dissolució de clorur de sodi (sal comuna) en aigua que tingui una concentració de 5 g/l. Per fer-ho, utilitzem sal, aigua, una balança electrònica, un vidre de rellotge, un vas de precipitats, una proveta i una espàtula.

• Quina de les dues substàncies és soluble en l’aigua? • Podries separar tots dos components a partir de la solubilitat en l’aigua? • En cas afirmatiu, explica el procediment. c) Aigua i sorra. • Podries utilitzar el mateix procediment que en la mescla anterior per separar l’aigua i la sorra? • En cas contrari, quin utilitzaries? d) Llimadures de ferro i sorra.

a) Fes els càlculs que calgui per determinar la quantitat d’aigua que necessites i la quantitat de sal que hi has d’afegir, i completa les quantitats següents a la llibreta. • Quantitat d’aigua: _______ • Quantitat de sal: _______ b) Descriu el procediment que seguiries per pesar en la balança la quantitat de sal que has calculat. c) Indica ara què faries per mesurar la quantitat d’aigua. d) A partir d’aquesta dissolució, es podria afegir més sal fins aconseguir una dissolució saturada? e) Com podríem saber que la dissolució ha arribat a aquest punt? 4. El sèrum fisiològic és una dissolució aquosa de clorur de sodi de concentració 9 g/l que s’utilitza sovint, generalment per a la descongestió nasal. a) Explica quins són els components de la dissolució. b) Explica què significa que la concentració sigui de 9 g/l.

• Dissenya un procediment per separar-ne els components i explica’l detalladament.

56

c) Cerca un flascó de sèrum i comprova aquestes dades. El sèrum fisiològic conté alguna substància més?

 FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO  MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR / SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 


834886 _ 0019-0134.qxd

14:47

Página 57

ACTIVITATS

FITXA 3

LA MATÈRIA: COM ES PRESENTA PROGRAMACIÓ I ACTIVITATS

3

8/5/07

ACTIVITATS DE REFORÇ (solucions) 1. a) Aigua i oli: La densitat. L’oli és un líquid menys dens que l’aigua. La decantació. Com que l’oli és menys dens que l’aigua, quedarà per sobre i podrem separar-lo.

b) Sorra i sucre: El sucre. La sorra no és soluble. Sí. Per exemple, podem posar la mescla en aigua. El sucre es dissoldrà i la sorra no. Després es fa passar la mescla (dissolució + sorra) per un paper de filtre. La dissolució travessarà el filtre, però la sorra no, i així es podrà recollir en el paper. c) Aigua i sorra: Sí, perquè la sorra no es dissol en aigua. Si posem la mescla en un paper de filtre, l’aigua travessarà els porus del paper, però la sorra no, ja que les seves partícules tenen una mida més gran que les de l’aigua. d) Llimadures de ferro i sorra: Les llimadures de ferro són atretes per un imant, i les partícules que formen la sorra, no. Així, si acostem un imant a la mescla, les llimadures de ferro s’hi enganxaran, mentre que la sorra no ho farà. Després, podem separar amb copets suaus les llimadures de ferro de l’imant.

e) La concentració de la dissolució en grams per litre és:

c=

massa solut volum dissolució

=

5g = 10 g/l 0,5 l

Hem suposat que el volum de la dissolució es manté constant quan hi afegim el solut, cosa que en aquest cas és força exacta. La concentració de la dissolució en tant per cent en massa és:

c=

massa solut ⋅ 100 = massa dissolució

=

5g ⋅ 100 = 1 % 500 g + 5 g

3. a) Suposem, com abans, que el volum de la dissolució és igual al volum del dissolvent utilitzat. Com que volem 200 ml de dissolució, hem d’utilitzar 200 ml d’aigua (200 g). Per calcular la quantitat de sal, aïllem de la fórmula de la concentració:

c=

massa solut volum dissolució

=

massa solut = 0,2 l

= 5 g/l → massa solut = 5 ⋅ 0,2 = 1 g • Quantitat d’aigua: 200 g. • Quantitat de sal: 1 g. b) Es connecta la balança, es col·loca el vidre de rellotge buit a sobre i es posa la balança a zero. A continuació, es posa sal fins que la balança indiqui 1 g. Hem d’anar amb compte perquè la sal absorbeix ràpidament la humitat de l’ambient i de seguida, encara que posem 1 g de sal, la balança marcarà una mica més. c) Utilitzar una proveta o un vas de precipitats. Cal tenir present que s’ha de mirar al mateix nivell que assenyala la marca de 200 ml. d) Sí.

2. a) La massa de l’aigua és de 500 g, ja que la densitat de l’aigua és d’un gram per mil·lilitre. b) La massa total de la dissolució es calcula sumant la massa del dissolvent i la del solut. Massa dissolució = massa dissolvent + + massa solut c) Posar una quantitat més gran de solut o bé retirar una part del dissolvent. d) Dissolvent i solut.

e) Si hi continuem afegint sal, arribarà un moment en què no es dissoldrà. En aquest moment, la dissolució estarà saturada. 4. a) Aigua i sal. b) Significa que si prenem un litre de dissolució, tindrem 9 g de sal. c) Normalment no, només conté aigua i clorur de sodi.

 FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO  MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR / SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 

57


834886 _ 0019-0134.qxd

3

8/5/07

14:47

Página 58

ACTIVITATS

LA MATÈRIA: COM ES PRESENTA

ACTIVITATS D’AMPLIACIÓ 1. El gràfic següent mostra la composició de l’aire. Indica quines de les afirmacions següents es poden deduir a partir del gràfic:

4. Una dissolució està formada per aigua i diversos soluts. El gràfic següent mostra la massa, en grams, de cada solut en 5 l de dissolució. Massa de solut Solut 1 Solut 4

Solut 2 Solut 5

Solut 3

70 60 Nitrogen Diòxid de carboni Argó

Altres Oxigen

50 40 30

a) L’aire és una substància pura.

20

b) L’aire és una mescla.

10

2

3

4

1

5

c) L’aire és una mescla homogènia.

0

d) L’aire és una mescla de gasos.

Indica quines de les proporcions següents es dedueixen del gràfic: a) El solut 4 és el més abundant. b) El solut 4 és el més soluble en aigua. c) La concentració del solut 2 és de 50 g/l. d) La concentració del solut 2 és de 10 g/l. e) El solut 1 és el menys soluble en aigua. f) El solut 1 és el menys abundant en la dissolució.

e) El component majoritari de l’aire és el nitrogen. f) El component menys abundant en l’aire és l’argó. g) La concentració de diòxid de carboni en l’aire està augmentant els darrers anys. h) En l’aire hi ha ozó. 2. Tria la tècnica de separació més adequada per separar els components que formen les diferents mescles tenint en compte les seves propietats. a) Una mescla amb sorra i grava (pedres petites). b) Una mescla amb aigua i alcohol. Recorda que aquestes dues substàncies tenen diferents temperatures d’ebullició. c) Dos sòlids, un que es dissol en l’aigua i l’altre no. d) Una mescla de gasolina i aigua. 3. Respon les preguntes, i posa’n algun exemple. a) Totes les mescles homogènies mostren un aspecte homogeni? b) Totes les mescles heterogènies mostren un aspecte heterogeni? c) Totes les substàncies pures mostren un aspecte heterogeni?

5. Preparem 200 ml de dissolució barrejant 20 g d’hidròxid de sodi, NaOH, amb tota l’aigua necessària. Calcula: a) La concentració expressada en g/l. b) La concentració expressada en % en massa. 6. Als 500 ml d’una dissolució de clorur de calci amb una concentració de 10 g/l, s’hi afegeixen 2 g de solut. Quina és la nova concentració? 7. Una beguda alcohòlica té el 12 % en volum d’alcohol. Calcula la densitat d’alcohol que s’ingereix si bevem dos gots, de 125 cm3 cada un, d’aquesta beguda. 8. En l’etiqueta d’una ampolla d’àcid sulfúric es llegeix: 98 % en pes; d = 1,8 g/cm3. Quina quantitat d’aquesta dissolució caldrà utilitzar per disposar de 2,5 g d’àcid sulfúric?

d) Totes les dissolucions són substàncies pures? e) Totes les dissolucions són mescles? f) Totes les dissolucions són mescles homogènies? g) Tots els aliatges són mescles?

58

9. Barregem 1,5 l d’una dissolució de clorur de plata (AgCl) de concentració 2 g/l amb 450 cm3 d’una altra dissolució de concentració 0,5 g/l. Quina és la concentració de la dissolució resultant?

 FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO  MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR / SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 


834886 _ 0019-0134.qxd

12:22

Página 59

ACTIVITATS

LA MATÈRIA: COM ES PRESENTA

ACTIVITATS D’AMPLIACIÓ (solucions) 1. A partir del gràfic: a) Falsa. b) Certa. c) Falsa. L’afirmació és certa (l’aire és una mescla homogènia), però no es pot deduir del gràfic. d) Falsa. L’afirmació és certa (l’aire és una mescla de gasos), però no es pot deduir del gràfic.

4. a) Cert. b) Fals. Això no es pot deduir del gràfic, ja que no s’hi esmenta la solubilitat. c) Fals. El gràfic ens indica que en 5 l de dissolució hi ha 50 g d’aigua. Per tant, la concentració del solut 5 serà: Concentració =

e) Certa. f) Falsa. En l’aire hi ha altres elements menys abundants que l’argó que ni tan sols surten al gràfic. g) Falsa. L’afirmació és certa (la concentració de diòxid de carboni en l’aire està augmentant els darrers anys), però no es pot deduir del gràfic. h) Falsa. Hi ha una part del gràfic, amb la llegenda «Altres», que pot incloure diversos gasos, entre ells l’ozó. 2. a) Garbellament; amb un sedàs, per exemple. b) Destil·lació. L’alcohol es transforma abans en vapor. c) Es dissolen tots dos sòlids en aigua i després es filtra la mescla utilitzant paper de filtre, la substància no soluble no hi passa i es queda retingudad en el paper. d) Decantació, ja que aquestes dues substàncies tenen una densitat diferent. 3. a) Sí; per exemple, l’aigua amb sal. b) No. La llet, per exemple, és una mescla heterogènia i, a ull nu, mostra un aspecte força homogeni. c) Sí; per exemple, l’aigua destil·lada. d) No. Les dissolucions estan formades per dos components com a mínim. Per exemple, l’aigua amb sucre.

=

g) Sí. Els aliatges estan formats per dos metalls o més. Per exemple, l’acer, els components del qual són el ferro i el carboni.

=

50 g = 10 g/l 5l

d) Cert. e) Fals. Això no es pot deduir del gràfic, ja que no s’hi esmenta la solubilitat. f) Cert. 5. a) En aquest cas: 20 g NaOH 1.000 ml ⋅ = 100 g/l 200 ml dissolució 1l b) En percentatge en massa: 20 g NaOH = 0,1 → 10 % en massa 200 g dissolució 6. En els 500 ml hi ha 5 g (10/2) de solut. Si n’hi afegim 2, hi haurà 7 g de solut en 500 ml. Per tant: 7 g solut 1.000 ml ⋅ = 14 g/l 500 ml 1l 7. Dos gots són 250 cm3. 12 cm3 alcohol ⋅ 250 cm3 dissol. = 30 cm3 alcohol 100 cm3 dissol. 8. 2,5 g àcid ⋅

100 g dissol. 1 cm3 dissol. ⋅ = 98 g àcid 1,8 g dissol.

= 1,417 cm3 de dissolució 9. Calculem la quantitat de AgCl de cada dissolució: • 1,5 l dissol. ⋅

e) Sí; per exemple, el brou. f) Sí. Les partícules del solut es barregen amb les partícules del dissolvent; no es distingeixen les unes de les altres. Per exemple, l’aigua amb sal.

Massa solut 2 Volum dissolució

• 0,450 l dissol. ⋅

2 g AgCl 1 l dissol.

= 3 g AgCl

0,5 g AgCl = 0,225 g AgCl 1 l dissol.

I per calcular la concentració de la dissolució resultant sumem les quantitats de solut i els volums. 3 g AgCl + 0,225 g AgCl 1,5 l dissol. + 0,450 l dissol.

= 1,654 g/l

 FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO  MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR / SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 

59

PROGRAMACIÓ I ACTIVITATS

3

22/5/07


834886 _ 0019-0134.qxd

3

8/5/07

14:47

Página 60

PROBLEMES RESOLTS

LA MATÈRIA: COM ES PRESENTA

PROBLEMA RESOLT 1 Classifica les substàncies següents en substàncies pures o mescles. En el cas de les substàncies pures, digues si són elements o compostos. En el cas de les mescles, digues si són homogènies o heterogènies. • • • • •

Grafit Vapor d’aigua Lleixiu Suc de taronja Oxigen

• • • • •

Colesterol Aigua de mar Granit Ozó Diòxid de carboni

• • • • •

Aigua mineral Maionesa Coure PVC Bronze

• • • • •

Llet amb sucre Sofre Aire Refresc de cola Sèrum fisiològic

Plantejament i resolució Substàncies pures

Mescles

Elements

Compostos

Homogènies

Heterogènies

Grafit

Vapor d’aigua

Lleixiu

Suc de taronja

Oxigen

Colesterol

Aigua de mar

Granit

Ozó

Diòxid de carboni

Aigua mineral

Maionesa

Coure

PVC

Bronze

Llet amb sucre

Sofre

Aire Refresc de cola Sèrum fisiològic

ACTIVITATS 1

A partir de cada afirmació, indica si les substàncies involucrades són substàncies pures o mescles. a) Un sòlid que, en escalfar-lo, es comença a fondre a una temperatura de 30 ºC i acaba de fondre’s a una temperatura de 58 ºC.

2

Indica si les substàncies següents són substàncies pures o mescles. En el cas de substàncies pures, digues si es tracta d’elements o de compostos. a)

b) Un líquid del qual s’obtenen dos gasos diferents quan es fa una electròlisi. c) Un líquid que entra en ebullició a 90 ºC i la temperatura es manté constant fins que desapareix tot el líquid.

b)

d) Un polsim grisós d’aspecte homogeni en què algunes partícules són atretes per un imant, i unes altres, no. e) Un líquid en què, en evaporar-se l’aigua, queden uns cristalls sòlids de color blau fosc.

c)

f) Un sòlid en què podem distingir diversos colors: blanc, gris i negre.

60

 FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO  MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR / SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 


834886 _ 0019-0134.qxd

14:47

Página 61

PROBLEMES RESOLTS

LA MATÈRIA: COM ES PRESENTA PROGRAMACIÓ I ACTIVITATS

3

8/5/07

PROBLEMA RESOLT 2 Es dissolen 15 g de sucre en 200 cm3 d’aigua. Calcula la concentració de la dissolució formada, expressada: a) En g/l.

b) En % en massa (daigua = 1 g/cm3).

Plantejament i resolució a) Es forma una dissolució els components de la qual són: • Solut → sucre: 15 g. • Dissolvent → aigua: 200 cm3. La concentració és: massa de solut (g) c= volum de dissolució (l)

b) La concentració, expressada en percentatge en massa, indica els grams de solut que hi ha en 100 g de dissolució. Partim de la definició de densitat per calcular la massa de dissolvent que equival a 200 cm3.

d=

m → m = d ⋅ V = 1 g/cm3 ⋅ 200 cm3 V m = 200 g

Suposem que en afegir el solut no canvia el volum total, que expressat en litres serà: 1 dm3 = 0,2 dm3 = 0,2 l 200 cm3 ⋅ 103 cm3 Per tant: 15 g c= = 75 g/l 0,2 l

Per tant, la massa de dissolució serà:

mdissol. = 200 + 15 = 215 g I la concentració:

c (%) =

15 g ⋅ 100 = 7 % en massa 215 g

ACTIVITATS 1

Calcula la concentració, en g/l, d’una dissolució amb 10 g de clorur de sodi i 350 ml d’aigua. Sol.: 28,57 g/l

2

Calcula el % en massa d’una dissolució que conté 30 g de solut en 1 l d’aigua. Sol.: 2,9 %

3

La concentració d’una dissolució és de 15 g/l. Quina quantitat de solut hi haurà en 250 cm3? Sol.: 3,75 g

4

Una dissolució de sucre en aigua té una densitat d’1,08 g/ml i una concentració de 20 g/l. Expressa’n la concentració en % en massa. Sol.: 1,81 %

5

Calcula el percentatge en massa d’una dissolució formada en dissoldre 30 g de clorur de sodi en mig litre d’aigua. Quina quantitat de solut hi hauria en 200 cm3 d’aigua? (daigua = 1 g/cm3) Sol.: 5,67 %; 12 g

6

S’ha de preparar 0,5 l d’una dissolució amb una concentració de 0,15 g/ml. Calcula la quantitat de solut necessària i descriu el procediment que cal seguir. Sol.: 75 g

7

Es barregen 0,8 l d’alcohol amb 1,2 l d’aigua dalcohol = 0,79 g/cm3; daigua = 1 g/cm3. Calcula la concentració de la dissolució: a) En percentatge en volum. b) En percentatge en massa.

Sol.: a) 40 % en volum; b) 34,5 % en massa 8

Calcula la concentració, en g/l i en % en massa, d’una dissolució formada en mesclar 100 g de clorur de sodi en 1,5 l d’aigua. Sol.: 66,7 g/l; 6,25 %

9

Calcula el volum d’una dissolució de sucre en aigua que té una concentració de 10 g/l, sabent que conté 30 g de solut. Si la densitat de la dissolució és d’1,04 g/ml, calcula la massa de la dissolució. Sol.: 3 l; 3.120 g

 FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO  MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR / SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 

61


834886 _ 0019-0134.qxd

3

8/5/07

14:47

Página 62

PROBLEMES RESOLTS

LA MATÈRIA: COM ES PRESENTA

PROBLEMA RESOLT 3 Volem preparar 100 cm3 d’una dissolució d’hidròxid de sodi que tingui una concentració de 20 g/l. a) Quina quantitat d’hidròxid de sodi necessitarem? b) Explica el procediment per preparar la dissolució. Indica el material que s’ha d’utilitzar. c) Si la densitat de la dissolució és d’1,2 g/cm3, quina serà la concentració expressada en %?

Plantejament i resolució 2. Dissolem el solut en una petita quantitat d’aigua, utilitzant un vas de precipitats. 3. A continuació, afegim la mescla en un matràs aforat de 100 cm3 de capacitat, i completem amb aigua fins a la marca de nivell que hi ha al coll del matràs.

a) Partint de la definició de concentració, calculem ms (g) , on la quantitat de solut necessària: c = Vd (l) ms és la massa de solut (hidròxid de sodi) i Vd és el volum de dissolució: ms = c ⋅ Vd. Sent:

Vd = 100 cm3 ⋅

1 dm3 = 0,1 dm3 = 0,1 l 103 cm3

Per tant:

ms = 20 g/l ⋅ 0,1 l = 2 g b) Per preparar la dissolució hem de dissoldre 2 g d’hidròxid de sodi en aigua fins assolir un volum de 0,1 l. Per fer-ho:

c) La concentració en % en massa es refereix a la massa de solut que hi ha en 100 g de dissolució. La massa de 100 cm3 de dissolució serà: m d= → m=d⋅V → V → m = 1,2 g/cm3 ⋅ 100 cm3 = 120 g Aleshores:

c (%) =

1. Amb una balança, pesem la quantitat necessària d’hidròxid de sodi, utilitzant un vidre de rellotge.

2 g de solut ⋅ 100 = 120 g de dissolució = 1,66 % en massa

ACTIVITATS 1

2

62

Volem preparar 1,5 l d’una dissolució de sucre en aigua al 5 % en massa. Determina la quantitat de solut necessària. ddissol. = 1.200 kg/m3. Sol.: 90 g Quants grams d’una dissolució de clorur de sodi, NaCl, al 20 % en massa calen per preparar 200 ml d’una dissolució que contingui 5 g/l? Sol.: 5 g

3

Explica com prepararies 2 l de dissolució d’alcohol en aigua al 30 % en volum.

4

Disposem de 250 ml d’una dissolució de clorur de magnesi, MgCl2, a una concentració de 2,5 g/l. Indica quina quantitat d’aigua cal afegir perquè la concentració es redueixi a la meitat. Sol.: 250 ml

5

Volem preparar una dissolució d’un determinat solut sòlid, al 5 % en massa. Si disposem de 40 g d’aquesta substància, quina quantitat d’aigua hi haurem d’afegir?

Sol.: 760 ml 6

Es forma una dissolució dissolent 20 g de sucre en 1 l d’aigua. Calcula: a) La densitat d’aquesta dissolució, sabent que la densitat de l’aigua és d’1 kg/l. b) La concentració expressada en % en massa.

Sol.: a) 1,02 kg/l; b) 1,96 % 7

Calcula la quantitat de nitrat de plata que es necessita per preparar 1 l de dissolució que contingui 2 g/100 ml.

Sol.: 20 g

 FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO  MATERIAL FOTOCOPIABLE © GRUP PROMOTOR / SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 


Activitats unitat 3  

Activitats de reforç i d'ampliació de la unitat 3: La matèria com es presenta

Advertisement
Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you