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La materia • Materia è tutto ciò che occupa un volume e ha una massa. • Un sistema è una porzione delimitata di materia.
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La materia
• Materia è tutto ciò che occupa un volume e ha una
massa.
• Un sistema è una porzione delimitata di materia.
Si dice fase una porzione di materia fisicamente distinguibile e
delimitata, con proprietà intensive uniformi in tutte le sue
parti.
• Un sistema omogeneo è costituito da una sola fase.
• Un sistema eterogeneo è costituito da più fasi.
I sistemi
Le sostanze pure • Un sistema formato da
una singola sostanza si dice puro.
• Le sostanze pure hanno caratteristiche e composizione costanti.
• Un sistema formato da due o più sostanze pure è un miscuglio.
• I miscugli hanno composizione chimica variabile.
Miscugli omogenei e miscugli eterogenei
Una soluzione è un miscuglio di due o più sostanze fisicamente
omogeneo. Il componente più abbondante della soluzione si
chiama solvente, gli altri si chiamano soluti.
Un miscuglio eterogeneo è
formato da componenti
chimicamente definiti e da fasi
fisicamente distinguibili.
Miscugli eterogenei
• Schiuma: dispersione di un gas in un liquido (ad esempio la panna montata ha
incorporato aria)
• Nebbia: miscuglio acqua-aria (per esempio le nubi)
• Fumo: miscuglio di un solido e un gas (il fumo dei camini contiene finissime particelle
di carbone).
• Emulsione: miscuglio di liquidi immiscibili, ottenuto agitandoli energicamente (la
maionese si ottiene agitando olio e tuorlo d’uovo)
• I colloidi hanno caratteristiche intermedie tra quelle dei miscugli omogenei (soluzioni) e
quelle dei miscugli eterogenei. Sono sospensioni di grandi particelle (diametro tra 1 e 100 nm)
in un solvente.
• Le particelle costituiscono la «fase dispersa», il solvente costituisce la «fase disperdente».
• I colloidi appaiono, a prima vista, come miscugli omogenei (sono detti «pseudo
soluzioni»).
Colloidi e soluzioni si possono distinguere utilizzando un intenso fascio di luce.
Effetto Tyndall:
In una soluzione le particelle di soluto sono troppo piccole per deviare il raggio.
In una dispersione colloidale, il raggio viene deviato dalle particelle della fase dispersa
e si osserva una luminosità diffusa.
I materiali
Elementi:
carbonio, oro,
ossigeno
Sostanze pure
Possono essere separati con mezzi fisici?
Miscugli
Possono essere decomposte per via
chimica?
Sono omogenei?
Composti:
acqua,
zucchero. sale
Soluzioni:
acqua potabile,
aria, bronzo
Miscugli
eterogenei:
legno,sangue
SI NO
NO NO SI SI
Altri metodi di separazione sono i seguenti.
Filtrazione Centrifugazione Decantazione
Come separare i componenti di un
miscuglio
La distillazione semplice permette di separare i componenti di una
soluzione quando essi hanno punti di ebollizione molto differenti.
L’estrazione è una tecnica di separazione dei miscugli (omogenei o
eterogenei) che consente di separare un componente tramite la sua
solubilizzazione in un opportuno solvente.
Per esempio, con l’alcol etilico si possono estrarre e analizzare i pigmenti
verdi e gialli delle foglie.
La cromatografia sfrutta la diversa velocità con cui i componenti di una soluzione migrano su
opportuni supporti (per esempio, una speciale carta porosa).
Le sostanze pure sono quei corpi che, se sottoposti a diversi e ripetuti
trattamenti, mantengono inalterate le loro proprietà fisiche (colore, densità
ecc.) e cambiano di stato a temperatura caratteristica e costante.
Le sostanze pure
Elemento: è una sostanza che, con gli ordinari mezzi chimici,
non può essere decomposta in altre sostanze ancora più
semplici.
Composto: è una sostanza che può essere decomposta in
altre più semplici.
Elementi e composti
Nella tavola periodica sono raccolti i simboli di tutti gli elementi; il
numero associato a ciascuno è detto numero atomico e gli elementi
sono ordinati secondo esso.
Le colonne sono i gruppi (da 1 a 18), le righe sono i periodi (da 1 a 7).
Alcuni gruppi hanno nomi particolari: metalli alcalini (gruppo 1); alogeni
(gruppo 17); gas nobili (gruppo 18).
Gli elementi di distinguono in metalli, non metalli e semimetalli.
Gli elementi e la loro classificazione
Un atomo è la più piccola particella
di un elemento che possiede le
proprietà chimiche caratteristiche di
quell’elemento.
Gli atomi si possono aggregare tra
loro per formare molecole:
• l’idrogeno è una molecola
biatomica formata da due atomi;
• il fosforo è costituito da 4 atomi;
• lo zolfo ha otto atomi.
Atomi, molecole e ioni
Una molecola,
formata da almeno
due atomi diversi, è la
più piccola particella
che possiede le
proprietà chimiche di
una sostanza
composta.
I composti formati da molecole sono detti composti molecolari, quelli
costituiti da ioni sono detti composti ionici.
Gli ioni sono atomi elettricamente carichi con una o più cariche positive (i
cationi) o negative ( gli anioni).
Un cristallo di sale da cucina è costituito da un reticolo di ioni positivi Na+
e negativi Cl-.
La formula chimica permette di descrivere velocemente la composizione
di una molecola.
Le formule chimiche
I modelli molecolari rappresentano la struttura della molecola.
Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009
Tecniche di separazione dei miscugli e proprietà fisiche
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