Un miscuglio è composto da più sostanze pure

Tutto ciò che possiede una massa e occupa un certo volume.

…omogenei …eterogenei elementi composti

Acqua Sale

Anidride carb. zucchero

Idrogeno Ossigeno

Ferro sodio

I sistemi omogenei e i sistemi eterogenei

Si definisce fase una porzione di materia fisicamente distinguibile e delimitata che ha proprietà intensive uniformi.

Acqua Olio

La materia è costituita da sostanze Quando esse sono formate da atomi di una sola specie atomica si chiamano elementi Quando esse sono formate da atomi di specie diverse si chiamano composti

possono essere rappresentati con un simbolo!

SOSTANZE PURE

possono essere rappresentati con una formula!

Differenze tra miscele e composti Composto Miscela

La composizione è

determinata e costante

La composizione è

variabile

Le proprietà sono

dissimili da quelle dei

componenti

Le proprietà sono

correlate con quelle

dei componenti

I componenti non sono

separabili mediante

tecniche fisiche

I componenti si

possono separare

applicando tecniche

fisiche

MISCUGLI ETEROGENEI 1. i componenti mantengono le

proprie caratteristiche e ciò permette di individuarli anche se sono ben mescolati. (sale fino e pepe macinato o zolfo e ferro)

2. I componenti di un miscuglio eterogeneo possono essere mescolati nelle più diverse quantità e proporzioni.

3. I componenti di un miscuglio eterogeneo possono essere separati mantenendo immutate le loro proprietà.

4. Le proprietà del miscuglio possono risultare diverse nelle diverse porzioni del miscuglio

stesso. Zolfo e limatura di ferro

MISCUGLI ETEROGENEI

• Il latte sembra un miscuglio omogeneo. In realtà se osservato al microscopio, mostra distintamente i globuli di grasso immersi nel liquido.

• Nel latte omogeneizzato questi globuli sono molto piccoli, in quello appena munto sono molto più grandi e tendono a raccogliersi in superficie formando la panna.

MISCUGLI ETEROGENEI

• Il sistema acqua + olio rappresenta un

miscuglio eterogeneo a due fasi.

Nelle due differenti fasi il sistema ha

evidentemente diverse proprietà.

• Nel caso dei miscugli eterogenei le

porzioni di materia che si interpongono

sono sempre più o meno grossolane ed

è quindi sempre possibile riconoscere i

componenti di partenza.

MISCUGLI ETEROGENEI

sistema acqua + sabbia a due fasi: otteniamo un miscuglio

eterogeneo in cui possiamo distinguere una fase acquosa e

una fase solida che col tempo si deposita sul fondo del

recipiente.

E' intuitivo comprendere che nella fase liquida e nella fase

solida il sistema non ha le stesse proprietà.

MISCUGLI ETEROGENEI

La schiuma, la nebbia, il fumo e l’emulsione sono esempi di miscugli eterogenei in fasi diverse.

• granito

MISCUGLI OMOGENEI

• Nei miscugli omogenei i componenti sono mescolati in modo molto più “profondo”, tanto che essi perdono alcune caratteristiche esteriori e non sono più individuabili, neppure con l’aiuto del microscopio.

• ACQUA DI MARE

• ARIA

soluzione di solfato di rame

MISCUGLI OMOGENEI

1. i componenti si mescolano così bene che perdono alcune

delle loro proprietà e non si riescono più a distinguere

2. I componenti di un miscuglio omogeneo possono essere

mescolati in moltissime proporzioni, talvolta con qualche

limitazione.

3. I componenti di un miscuglio omogeneo possono essere

separati se si cambia il loro stato di aggregazione o se si

sfrutta la loro diversa solubilità.

4. Le proprietà di un miscuglio omogeneo sono assolutamente

le stesse in qualunque suo punto.

MISCUGLI OMOGENEI

Se mescoliamo una certa quantità di acqua con proporzioni anche

variabili di zucchero da cucina (saccarosio), dopo il mescolamento

otterremo un miscuglio omogeneo.

troppo zucchero miscuglio eterogeneo

MISCUGLI OMOGENEI

I miscugli omogenei sono indicati anche come soluzioni.

Altri esempi di miscugli omogenei sono:

acqua + sale da cucina

acqua + alcol etilico

l'aria che respiriamo

MO: le SOLUZIONI

SOLUZIONI

Questi sistemi sono molto diffusi: l’acqua minerale o del rubinetto, la miscela per gli scooter, la candeggina per il bucato, l’alcol denaturato.

Le SOLUZIONI sono quindi miscugli omogenei formati da due o più componenti.

Il componente presente in quantità maggiore è detto SOLVENTE, l’altro (o gli altri) si chiama SOLUTO.

Il SOLVENTE è un materiale liquido mentre, prima di sciogliersi, il SOLUTO può essere in uno qualunque dei tre stati di aggregazione.

SOLUZIONI con SOLUTO SOLIDO

Gli sciroppi per preparare le

granite, ad esempio, sono

soluzioni acquose in cui il

soluto principale, lo

zucchero, è un solido.

SOLUZIONI con SOLUTO LIQUIDO

L’esempio più noto è costituito

dal carburante dei ciclomotori: il

soluto è l’olio lubrificante che è

sciolto nella benzina , il solvente.

La benzina, a sua volta, è una

miscela di liquidi chiamati

idrocarburi.

SOLUZIONI

con

SOLUTO GASSOSO

Ammoniaca e acido

cloridrico, che vengono

usati in soluzione acquosa,

sono dei gas.

Separazione dei miscugli

I componenti di un miscuglio si separano mediante

metodi fisici e/o meccanici che non alterano affatto la

natura delle sostanze costituenti.

I più comuni sono:

• La filtrazione • La decantazione/sedimentazione • La centrifugazione • La cromatografia • La distillazione • Estrazione • Cristallizzazione

La filtrazione è il metodo per separare, per mezzo di filtri, i materiali

solidi da un miscuglio liquido o gassoso.

DECANTAZIONE

• Consiste nel lasciare a riposo il

miscuglio;

• si lascia cioè che agisca la gravità, per un periodo di tempo variabile in funzione delle dimensioni delle particelle del solido: quanto più piccole sono le particelle, tanto più lungo sarà il tempo necessario perché “decantino”.

• Al termine dell’operazione, la parte solida, che ha comunque un peso specifico più elevato, cadrà sul fondo del recipiente, mentre quella liquida rimarrà al di sopra.

La centrifugazione è il metodo per separare miscugli eterogenei di liquidi e/o solidi aventi densità diversa.

La cromatografia è il metodo per separare i componenti di un miscuglio che si spostano con velocità diverse su un supporto (fase fissa), trascinati da un solvente (fase mobile).

La distillazione si basa sulla diversa volatilità dei componenti di miscele liquide. Minore è la temperatura di evaporazione, maggiore è la volatilità.

L'estrazione con solvente è una tecnica utilizzata per separare da una miscela acquosa un soluto, purchè poco solubile in acqua. Si sceglie un solvente insolubile in acqua, ma capace di sciogliere il soluto. La miscela acquosa e il solvente vengono agitati insieme in un imbuto separatore e lasciati a riposo per breve tempo. Si ottengono due strati: -lo strato superiore (a minor densità) è costituito in genere dal solvente, in cui è disciolta la maggior parte del prodotto; - lo strato inferiore (a maggior densità) consiste nella miscela acquosa, da cui il solvente ha estratto il prodotto.

ESTRAZIONE

La cristallizzazione è una tecnica utilizzata per la purificazione delle

sostanza solide.

Sfrutta il fatto che la solubilità di un soluto in un determinato solvente, risulta

maggiore a caldo che non a freddo.

• sciogliere a caldo e nella minima quantità di solvente il soluto impuro;

• filtrare le impurezze insolubili che così vengono separate; • lasciare raffreddare lentamente la soluzione: la solubilità diminuisce al

diminuire della temperatura, la sostanza da purificare si separa sottoforma

di cristalli mentre le impurezze solubili rimangono in soluzione;

• recuperare i cristalli del soluto tramite filtrazione.

CRISTALLIZZAZIONE

I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze

TECNICA DI SEPARAZIONE PRINCIPIO FISICO UTILIZZATO

Filtrazione Dimensione delle particelle

centrifugazione densità

cromatografia Capacità di aderire a superficie

distillazione Diversa volatilità

cristallizzazione Diversa solubilità

estrazione Diversa solubilità