L'electró

L'existència de l'electró va ser postulada per G. Johnstone Stoney, com una unitat de càrrega al camp de l'electroquímica. L'electró va ser descobert per Joseph John Thomson en 1905 en el Laboratori Cavendish de la Universitat de Cambridge, mentre estudiava la conducta dels raigs catòdics. Influït pel treball de Maxwell i el descobriment dels raigs X, va deduir que al tub de raigs catòdics existien unes partícules amb càrrega negativa que va denominar corpuscles. Encara que Stoney havia proposat l'existència de l'electró. Va ser Thomson qui va descobrir el seu caràcter de partícula fonamental. Per confirmar l'existència de l'electró era necessari mesurar les propietats, en particular la seva càrrega elèctrica. Aquest objectiu va ser aconseguit per Millikan en el cèlebre experiment de la gota d'oli realitzat en 1909.
George Paget Thomson, fill de J.J. Thomson, va demostrar la naturalesa ondulatòria de l'electró en aconseguir de difractar els electrons en travessar una làmina de metall. El mencionat experiment va conduir a l'aparició d'un patró d'interferència com el que s'obté en la difracció d'ondes com la llum, provant la dualitat onda corpuscle la mecànica quàntica postulada en 1926 per De Broglie. Aquest descobriment li va valer el Premi Nobel de Física de 1937.
L'espí de l'electró es va observar per primera vegada en l'experiment de Stern-Gerlach. La seva càrrega elèctrica pot mesurar-se directament amb un electròmetre i el corrent generat pel seu moviment amb un galvanòmetre. Sis anys abans dels descobriments de Thomson, el físic irlandès Stoney havia proposat l'existència d'aquestes partícules, però no ho havia pogut comprovar. Com assumia que la partícula tenia càrrega elèctrica, la va denominar electró. Posteriorment, d'altres científics van demostrar experimentalment que aquestes partícules o electrons, tenen una massa 2000 vegades més petit que l'àtom d'hidrogen.

Pèndol elèctric

La figura mostra el comportament d'un pèndol elèctric.En apropar un regle de plàstic, electritzat per fregament amb un tros de llana, el desplaçament de la bola metàl·lica és molt gran. En canvi, en apropar una placa metàl·lica, també electritzada, el desplaçament de la bola és més petit.

La matèria: com es presenta

Classificació de la matèria

La matèria segons la seva composició pot estar formada per substàncies pures i mescles de substàncies pures. La majoria de substàncies que trobem a la naturalesa són mescles de diferents substàncies. L’aire és una mescla, l’aigua que bevem és una mescla, els sucs de fruita són mescles. La química considera substàncies pures aquelles que només contenen un tipus de substància. L’aire no és una substància pura,perquè està format per una barreja de gasos: nitrogen, oxigen i diòxid de carboni, entre altres gasos. L’aigua que bevem és una mescla perquè, a més d’aigua, sol contenir minerals. L’aigua destil·lada és una substància pura, perquè només està formada per aigua.El coure és també una substància pura, perquè només està format per coure. Les substàncies pures són els elements i els compostos. Les substàncies pures es diferencien de les mescles perquè tenen unes propietats característiques i constants. La temperatura de fusió, la temperatura d’ebullició i la densitat són propietats característiques de les substàncies pures.

En aquest video es pot veure de forma esquematica:
http://www.slideshare.net/joseangelb7/classificacio-materia/

Mètodes de separació de mescles

Mètodes de separació segons la propietat que es basen:

• Segons la densitat.
• Segons les mides de les partícules.
• Segons el punt d'ebullició.
• Segons la massa dels components.
• Segons l'atracció magnètica.
• Segons les diferències de solubilitat.
• Segons la volatilitat.
• Segons l'afinitat per un disolvent.

Segons la densitat:

• Decantació.
• Centrifugació.

Segons les mides de les partícules:

• Garbellament.
  

Decantació

Aprofitant la diferència de densitats,es deixa reposar la barreja fins que una d'elles s'assenti al fons i l'altre pugi a la superfície.Després es decanta la mescla només fins al límit de les substàncies.

Centrifugació

És un mètode de separació que es basa en la diferència de densitat.Fent servir la força centrifuga es pot aconseguir que les partícules de major densitat es separin de les de menys,(formant dos o més capes).

Garbellament

Aquesta tècnica consisteix en passar dos components per un garbell,i aprofitant-ne la diferència de les partícules d'ambdós components.

Destil·lació

És el procés de separació de mescles aprofita la diferència en el punt d'ebullició dels components per separar-los.

Livigació

Consisteix en fer pasar un corrent suau d'aigua (o algun altre líquid que no sigui soluble amb cap dels components) i així les partícules més lleugeres seran arrossegades pel corrent i les més lleugeres es quedaran enrrere.

Imantació

Consisteix en aplicar una font magnètica a una barreja en la cual algun component sigui atret per el magnetisme.

Secat

Es deixa reposar la mostra en un lloc a prop d'una font de calor,així serà més ràpida l'evaporació del líquid.El líquid s'en va i el sólid es queda.

Filtració

Es fa passar la barreja per l'embut amb el paper del filtre;les partícules més petites quedaran retretes pel paper de filtre,i el líquid passara a l'erlenmeyer.

Evaporació

La dissolució es posa a secar a prop s'una font de calor,ja que així anirà més de pressa.El disolvent s'evaporarà i el solut quedarà cristalitzat.

Sublimació

Hi ha alguns elements,que tenen la propietat de passar directament de sólid a vapor.Si li apliquem calor a la barreja i després posem una superfície on es pugui condensar el vapor,el recullirem de nou.

Cromatografia

Es posa una petita mostra d'una substància a la part inferior,i es deixa reposar amb la part inferior tocant a un disolvent.Les substàncies que es disolen primer,es queden més aball,i conforme va avançant el temps les substàncies disoltes van pujant,segons on hagi arribat el disolvent per l'efecte d'absorció.

Torricelli

El 1643 va realitzar el descobriment del principi del baròmetre,gràcies això ha estat famós, que demostrava l'existència de la pressió atmosfèrica, aquest principi va ser posteriorment confirmat per Blaise Pascal realitzant mesures a diverses altures. La unitat de pressió, el torr, es va anomenar així en la seva memòria. Va enunciar, a més, el teorema de Torricelli, que ha tingut una importància fonamental en hidràulica, segons el qual (sense tenir en compte l'efecte de fregament i resistència de desembocadura), un fluid es vessa per un petit orifici amb la mateixa velocitat que si caigués des de la superfície del líquid fins al orifici: Velocitat = arrel quadrada (2gh).

El 1644 va publicar el seu treball sobre el moviment amb el nom d'Òpera geomètrica. La publicació, juntament amb aquesta obra, de diversos treballs sobre les propietats de les cicloides li va suposar una agre disputa amb Roberval, qui el va acusar de plagiar les seves solucions del problema de la quadratura de les ja anomenades corbes. Encara que sembli no haver-hi dubtes que Torricelli va arribar al mateix resultat de forma independent, no obstant, el debat sobre la primícia de la solució es va prolongar fins a la seva mort.

_____________

El torr és una unitat de pressió que no pertany al SI. Deu el seu nom al físic i matemàtic italià Evangelista Torricelli . Originalment va ser definida com la pressió exercida per una columna d'un mil·límetre de mercuri, d'aquí ve que la unitat de pressió baromètrica també sigui coneguda com a un mil·límetre de mercuri o 1 mmHg.