M. Rippa – La chimica di Rippa – versione blu - © Italo Bovolenta editore 2011 1 La materia...

M. Rippa – La chimica di Rippa – versione blu - © Italo Bovolenta editore 2011 1

La materia può essere classificata in base alla sua composizione in due categorie:•miscugli o miscele (sono la maggioranza dei corpi)•sostanze pure.

Miscugli e sostanze


I miscugli

Un miscuglio è una porzione di materia contenente 2 o più sostanze mescolate tra loro che mantengono le

proprie caratteristiche.

Un miscuglio è una porzione di materia contenente 2 o più sostanze mescolate tra loro che mantengono le

proprie caratteristiche.

Anche l’aria è un miscuglio: su 100 atomi che la compongono, 78 sono di azoto, 21 di ossigeno e 1 appartiene ad altri elementi.

I miscugli hanno proprietà variabili e composizione variabile non rappresentabile con una formula.

I componenti di un miscuglio in genere non reagiscono tra loro per formare una nuova sostanza.

I miscugli hanno proprietà variabili e composizione variabile non rappresentabile con una formula.

I componenti di un miscuglio in genere non reagiscono tra loro per formare una nuova sostanza.


I miscugli vengono classificati in:

• MISCUGLI OMOGENEI o soluzioni

• I loro componenti si dividono in: - Solvente il componente più abbondante, in cui si

sciolgono gli altri componenti; - Soluto/i: il/i componente/i meno abbondante/i che si

scioglie

• MISCUGLI ETEROGENEI

• I loro componenti si dividono in: - fase disperdente, cioè la fase costituita dal

componente più abbondante; - fase/i dispersa/e costituita/e dal/dai componente/i

meno abbondante/i


Proprietà dei miscugli eterogenei

I miscugli eterogenei sono insiemi di due o più sostanze che, anche se intimamente

mescolate, sono tra loro ancora distinguibili

I miscugli eterogenei sono insiemi di due o più sostanze che, anche se intimamente

mescolate, sono tra loro ancora distinguibili

Presentano proprietà diverse nei vari punti (etero = diverso)

Presentano 2 o più fasi (= porzione di materia perfettamente distinguibile dal resto)

Sono instabili nel tempo, cioè i componenti si separano spontaneamente dopo poco tempo


I miscugli eterogenei vengono classificati in base allo stato fisico delle fasi disperdente e dispersa. Possono essere:

• Sospensioni: liquido (fase disperdente) + solido insolubile

(fase dispersa)

• Emulsioni: 2 o più liquidi non miscibili tra loro

• Nebbia: aeriforme (fase disperdente) + liquido (f. dispersa)

• Fumo: aeriforme (fase disperdente) + solido (f. dispersa)

• Gel: liquido (fase disperdente) + solido (f. dispersa)

• Schiuma: aeriforme (fase disperdente) + liquido (f. dispersa)

Classificazione dei miscugli eterogenei

M. Rippa – La chimica di Rippa – versione blu - © Italo Bovolenta editore 2011

Fase liquida/fase liquida


Fase liquida/fase solida


Fase solida/fase solida


Fase gassosa/fase solida


Fase gassosa/fase liquida


Proprietà dei miscugli omogenei

I miscugli omogenei sono insiemi di due o più sostanze che, una volta mescolate, non

sono tra loro distinguibili.

I miscugli omogenei sono insiemi di due o più sostanze che, una volta mescolate, non

sono tra loro distinguibili.

Presentano proprietà identiche in ogni punto (omo = uguale)

Presentano una sola fase

Sono stabili nel tempo, cioè i componenti non si separano spontaneamente nemmeno dopo molto tempo


A secondo dello stato fisico del solvente, le soluzioni si distinguono in :

- Soluzioni liquide (le più diffuse): il solvente è sempre liquido (se è l’acqua si dicono “soluzioni acquose”), mentre il soluto può essere

solido (es. acqua e sale), liquido (es inchiostro, acqua e vino)gassoso (acqua e i vari gas in essa disciolti come ossigeno o

anidride carbonica).

- soluzioni solide: sia il solvente sia il soluto sono solidi (es leghe metalliche)

- Soluzioni gassose: sia il solvente sia il soluto sono gassosi (es aria)

Classificazione dei miscugli omogenei


Dai miscugli alle sostanze pure

I componenti dei miscugli possono essere separati, con diverse tecniche di separazione che sfruttano le diverse proprietà fisiche dei componenti (es. dimensioni, punti di ebollizione, solubilità, densità). Tali metodi sono perciò definiti metodi fisici.

. I componenti che si ottengono con i vari procedimenti di separazione e che non possono

essere ulteriormente semplificati con metodi fisici sono detti sostanze pure.


Le principali tecniche di separazione sfruttano le diverse caratteristiche fisiche dei componenti il miscuglio:

Filtrazione: tecnica usata per separare un solido dal liquido in una sospensione, sfruttando la diversa granulometria delle particelle.

Decantazione: tecnica usata per separare un solido dal liquido in una sospensione, sfruttando il diverso peso dei componenti.

Separazione con tubo separatore: tecnica usata per separare sostanze liquidi non miscibili facenti parte di un miscuglio eterogeneo (emulsione), sfruttando la diversa densità dei 2 liquidi.

Centrifugazione: tecnica usata per separare un solido dal liquido in una sospensione o due liquidi in una emulsione, sfruttando la diversa densità delle particelle.

ALCUNI METODI DI SEPARAZIONE DEI MISCUGLI eterogenei


ALCUNI METODI DI SEPARAZIONE DEI MISCUGLI omogenei

Cromatografia su carta: tecnica usata per ottenere piccole quantità di soluti colorati presenti in una soluzione. Si sfrutta il diverso peso molecolare dei soluti e la loro diversa solubilità in un solvente (eluente) in cui si immerge la striscia di carta.

Distillazione: tecnica usata per recuperare il solvente (liquido) e il soluto (liquido o solido) di una soluzione sottoposta a riscaldamento.

Estrazione con solventi: tecnica usata per separare i soluti di una soluzione; un soluto rimane in soluzione nel solvente iniziale, l’altro passa in soluzione nel solvente aggiunto.


Le sostanze pure vengono classificate in:

Sostanze pure: elementi e composti

Le sostanze pure, a differenza dei miscugli,sono formate da un solo componente

ed hanno quindi composizione costante rappresentabile con una formula chimica.

Hanno, inoltre, proprietà fisiche e chimiche costanti e caratteristiche che vengono sfruttate per identificare la

sostanza stessa.

Le sostanze pure, a differenza dei miscugli,sono formate da un solo componente

ed hanno quindi composizione costante rappresentabile con una formula chimica.

Hanno, inoltre, proprietà fisiche e chimiche costanti e caratteristiche che vengono sfruttate per identificare la

sostanza stessa.

• ELEMENTI: sostanze che NON possono essere scisse tramite metodi chimici in sostanze più semplici

• COMPOSTI: sostanze che possono essere scisse tramite

metodi chimici in sostanze più semplici ovvero in elementi


Ogni elemento è rappresentato con un simbolo chimico:

Elementisostanze che non possono essere scisse in sostanze più

semplici

• il simbolo chimico di un elemento è costituito dalla lettera iniziale del nome latino dell’elemento scritta in stampatello maiuscolo.

• Gli elementi sono 118 di cui 94 naturali, gli altri artificiali e sono tutti riportati nella tavola periodica degli elementi

Un elemento chimico è formato da atomi tutti uguali tra loro (con lo stesso numero di protoni,

cioè con lo stesso numero atomico).

Un elemento chimico è formato da atomi tutti uguali tra loro (con lo stesso numero di protoni,

cioè con lo stesso numero atomico).


Caratteristiche del Sistema periodico

Il Sistema periodico è caratterizzato da righe orizzontali, i periodi, e da colonne verticali, i gruppi.

Ogni periodo è contrassegnato da un numero arabo (da 1 a 7), che coincide con il numero dei gusci o livelli presenti nell’atomo.

Ogni gruppo è contrassegnato da un numero arabo da 1 a 18 oppure da un numero romano (da I a VIII), che coincide con il numero di elettroni presenti nel guscio esterno.


Metalli, non-metalli e semimetalli nelSistema periodico

Appartengono ai metalli tutti gli elementi situati a sinistra di una linea diagonale detta “scaletta” : sono tutti solidi tranne il mercurio (liquido), hanno punti di fusione elevati, sono lucenti, duttili e malleabili, buoni conduttori di calore ed elettricità.

Appartengono ai non-metalli tutti gli elementi situati a destra della “scaletta” : sono solidi o gassosi o liquidi (uno solo) tranne il mercurio, hanno punti di fusione da bassi ad alti,, non sempre sono lucenti, non sono duttili e malleabili, non sono buoni conduttori di calore ed elettricità.

Appartengono ai semimetalli 7 elementi, situati ai lati di una linea diagonale che separa metalli e non metallii, tra il gruppo III e il gruppo VI. Hanno proprietà intermedie fra i metalli e i non metalli.


Oppure

Sono sostanze che possono essere decomposte in sostanze più semplici (elementi) mediante metodi chimici

ovvero reazioni chimiche.

Queste sono dette reazioni di scissione o di decomposizione e possono avvenire o a causa del calore (pirolisi) o dell’elettricità (elettrolisi).

Per esempio l’acqua può essere decomposta, tramite l’elettrolisi, in ossigeno e idrogeno. L’acqua è un composto, l’ossigeno e l’idrogeno sono elementi.

COMPOSTI

Sono sostanze costituite dalla combinazione di due o più elementi che reagiscono tra loro secondo un rapporto in

massa fisso e costante.


Composti e miscugli a confrontoMentre è possibile ottenere i componenti di un miscuglio (sostanze) attraverso trasformazioni fisiche, per ottenere i componenti di un composto (cioè gli elementi) si devono usare solo metodi chimici cioè reazioni chimiche


Così come da un composto è possibile ottenere 2 o più elementi, mediante reazioni chimiche di scissione o

decomposizione, allo stesso modo da 2 o più elementi è possibile ottenere un composto

(reazioni di sintesi)

Così come da un composto è possibile ottenere 2 o più elementi, mediante reazioni chimiche di scissione o

decomposizione, allo stesso modo da 2 o più elementi è possibile ottenere un composto

(reazioni di sintesi)

In una reazione chimica si hanno nuove combinazioni degli atomi tra loro,

con la produzione di nuove sostanze e nuove particelle.

In una reazione chimica si hanno nuove combinazioni degli atomi tra loro,

con la produzione di nuove sostanze e nuove particelle.

Composti e reazioni chimiche

Le sostanze di partenza sono dette reagenti.Le sostanze che si formano sono dette prodotti.


L’unione di due o più atomi produce una molecola.

La molecola di un composto è la più piccola parte che conserva tutte le proprietà chimiche

del composto stesso.

E’ formata da atomi diversi tra loro.

La molecola di un composto è la più piccola parte che conserva tutte le proprietà chimiche

del composto stesso.

E’ formata da atomi diversi tra loro.

Le molecole dei composti hanno proprietà diverse da quelle degli atomi degli elementi di cui sono formate.In base al numero di atomi possono essere: biatomiche, triatomiche, tetraatomiche.


Le formule brute o grezze indicano quali e quanti atomi sono presenti nella molecola. Sono formate da:

Composti, molecole e formule chimiche

• i simboli chimici degli elementi presenti;

La formula chimica di un composto indica la sua composizione qualitativa e quantitativa e utilizza i simboli chimici degli elementi che lo compongono.

Con le formule chimiche si rappresentano anche le molecole.

La formula chimica di un composto indica la sua composizione qualitativa e quantitativa e utilizza i simboli chimici degli elementi che lo compongono.

Con le formule chimiche si rappresentano anche le molecole.

• gli indici, i numeri interi, scritti come pedice dopo il simbolo chimico, che indicano il numero di atomi presenti;


CLASSIFICAZIONE DEI COMPOSTI

• I composti sono milioni e possono essere naturali o artificiali (o di sintesi).

• In base al numero di elementi che lo formano, un composto si classifica in:

BINARIO: formato da 2 elementi combinati tra loro

TERNARIO: formato da 3 elementi combinati tra loro

QUATERNARIO: formato da 4 elementi combinati tra loro

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