Curva raffreddamento

vapore

liquido

solido

100

0

condensazione

solidificazione

°C

Tempo di raffreddamento

Punti fissi e calore

• Fusione/solidificazione, ebollizione/condensazione, sono punti fissi caratteristici per ogni sostanza pura

• Calore latente di fusione e calore latente di ebollizione sono le quantità di calore necessarie a queste trasformazioni

Materia

• Sostanza pura: è costituita da un solo componente. Presenta punti fissi(temp. fusione, ebollizione, densità, calore specifico) costanti in tutte le sue parti. Le impurezze fanno abbassare il punto di fusione ed innalzare il punto di ebollizione

Sostanza pura

elemento composto

Elemento

• È una sostanza pura che non può essere decomposta in sostanze più semplici

• Sono gli elementi della tavola periodica: alcuni non metalli, tanti metalli e pochi semimetalli.

• 89 sono naturali, gli altri artificiali

Percentuale degli elementi più

abbondanti nella crosta terrestre.

. Simboli e nomi latini di alcuni elementi

Elemento Nome latino Simbolo

antimonio stibium Sb azoto nitrogenum N elio helium He fosforo phosphorus p idrogeno hydrogenum H mercurio hydrargirum Hg oro aurum Au potassio kalium K rame cuprum Cu sodio natrium Na zolfo sulphur S

3,3% N 1,0% P

1,2% altri elementi

ELEMENTI

composto

• una sostanza pura che può essere decomposta in sostanze più semplici

• Esempi di composti : acqua distillata, anidride carbonica, metano, sale da cucina, zucchero,

• Sono formati da due o più elementi. Quindi si hanno i composti Binari, Ternari, Quaternari, Pentanari

• Possono essere basici, neutri o acidi oppure inorganici o organici

Decomposizione dell’acqua elettrolisi

Sale da cucina: NaCl

Composti

•

• Unione di due o più sostanze pure(elementi o composti)

1. Omogenei

2. Eterogenei

Miscugli

Omogenei

Eterogenei

Miscugli Omogenei

• Non è possibile distinguerne i componenti ne a

occhio nudo ne al microscopio. Es. le soluzioni

• Soluzioni: solvente + soluto

• Il soluto è disciolto nel solvente

aria Gas/gas

Leghe Solido/solido

Acqua gasata Liquido/gas

Vino Liquido/liquido

Sale, zucchero Liquido/solido

esempio Soluzione

Miscugli eterogenei

• I componenti non sono miscibili

• È possibile distinguerne i componenti

• Ad ogni componente viene dato il nome di fase

Fumo sigarette, fumo ciminiere

Fumo (piccole parti di solido sospese in gas)

Panettone, gommapiuma

Spugna(goccioline di gas bloccate in solido)

Da barba Schiuma(goccioline di gas bloccate in liquido)

Latte, creme, maionese, pinzimonio

Emulsione(goccioline di liquidi uniti intimamente)

Gelatina Gel(liquido ingabbiato in solido)

Farina in acqua Sospensione(solido sospeso in liquido)

Esempio Tipo di Miscuglio

Differenza tra composto e miscuglio

1. I composti si ottengono per reazione chimica, i miscugli per mescolamento fisico

2. I composti sono costituiti da elementi tra loro in rapporto in peso definito, nei miscugli il rapporto è variabile

3. Il composto ha proprietà molto diverse rispetto ai singoli elementi che lo costituiscono, i miscugli simili o intermedie

4. Nei composti la separazione degli elementi può avvenire solo chimicamente, nei miscugli con mezzi fisici o meccanici

5. Ferro + Zolfo a forte riscaldamento(composto FeS) 6. polvere di Ferro + polvere di zolfo mescolati (miscuglio);

Metodi di separazione dei miscugli il metodo dipende dal tipo di miscuglio e dalla sostanza che si vuole separare

• Decantazione: misc etero (sol da liq)

• Filtrazione: misc etero (sol da liq)

• Centrifugazione: misc etero (sol da liq)

• Cristallizzazione: misc etero (sol da sol)

• Sublimazione: misc etero (sol da sol)

• Estrazione con solventi: misc etero (liq da sol)

• Distillazione semplice e frazionata: misc omo

• Cromatografia: misc omo

Filtrazione

• Si usa quando il solido presenta dimensioni relativamente grandi

• è necessario usare un filtro(es.la carta da filtro)

• Il solido rimane sul filtro( residuo solido), mentre il liquido che passa si chiama filtrato

Decantazione

• Consiste nel far riposare il miscuglio in modo tale che il solido, a densità molto più alta, si depositi al fondo

• Quando il liquido è limpido può essere separato per aspirazione con una pipetta

A - liquido da chiarificare; B - liquido chiarificato ; C - inizio sedimentazione; D - particelle sedimentate.

Fasi della decantazione

• Si impiega in quei casi in cui la parte solida è presente in particelle molto piccole o abbia una densità molto vicina al liquido

• Le particelle più dense si depositeranno verso l’estremità della provetta

Centrifugazione

Cristallizzazione

1. Si può ottenere sciogliendo a caldo il campione da purificare in un solvente adatto e nel lasciare raffreddare lentamente la soluzione ottenuta

2. oppure per evaporazione del solvente (saline)

Sublimazione • La sublimazione di un

elemento o composto chimico è la sua transizione di fase dallo stato solido allo stato gassoso, senza passare per lo stato liquido.

• Viene usata per separare lo iodio dalle alghe marine o per purificare la naftalina

• Es: scaldiamo un miscuglio solido contenente iodio, questo si separa perché sublima più facilmente. I suoi vapori vengono condensati(cristalli) cosi da poterli estrarre

Estrazione con solventi

• Il solvente deve soddisfare i seguenti requisiti:

• Sciogliere facilmente l’analita

• Non reagire con l’analita

• Possedere un punto di ebollizione sufficientemente basso

• Consiste nel separare una sostanza con l’ausilio di un solvente.

• Es. l’estrazione del caffè e del the. Il solvente è l’acqua calda

• Negli impianti industrustriali, alla fine, viene fatto evaporare il solvente per estrarre la sostanza che si vuole ottenere

Distillazione semplice • una distillazione viene

condotta utilizzando una caldaia in cui scaldare la miscela da separare, un condensatore in cui i vapori che si separano dalla miscela bollente vengono raffreddati ed un contenitore che raccoglie i vapori condensati, arricchiti delle sostanze aventi punto di ebollizione inferiore. Un dispositivo di questo genere si chiama alambicco e la sua invenzione è attribuita al chimico islamico Jabir ibn Hayyan, tra l'VIII secolo ed il IX secolo.

Distillazione frazionata • Viene usata quando i componenti

della soluzione hanno punti di ebollizione molto vicini

• E’ necessaria una colonna di frazionamento, dove in alto vanno le sostanze più leggere con minore p.e., le altre si fermano più in basso a diverse altezze dove vengono condensate e separate o ricondotte nuovamente in caldaia

• Si usa nella distillazione degli idrocarburi del petrolio

Esperienze di laboratorio

• Metodo sperimentale(solubilità e concentrazione soluto) • Verifica sperimentale della miscibilità e densità

macroscopica • Determinazione della densità • Differenza tra trasformazione fisiche e chimiche • (Determinazione dei punti fissi nelle sostanze pure) • (Curve di riscaldamento e raffreddamento) • Esempi di sostanze pure e miscugli • Immiscibilità e solubilità • (Filtrazione: di facile esecuzione) • (Decantazione: di facile esecuzione) • (Cristallizzazione: di facile esecuzione)

Esempi di sostanze pure e miscugli e sue differenze

• Far vedere alcune sostanze pure sia di elementi( alluminio, rame, grafite, ecc…) sia di composti (acqua distillata, sale da cucina, zucchero, bicarbonato di sodio)

• Miscugli: acqua + olio; acqua + sale • Differenze tra acqua distillata e acqua da rubinetto( meglio se acqua salata) attraverso la determinazione dei punti fissi: fusione, solidificazione, ebollizione con l’uso di termometri idonei

Filtrazione

• Dentro un beker mescolare sabbia + sale

• Aggiungere acqua, aspettare che il sale si sciolga

• filtrare

Decantazione

• In un beker versare della terra( o farina) e aggiungere dell’acqua

• Mescolare a fondo

• Lasciare riposare più o meno a lungo a seconda del peso delle particelle sospese

Cristallizzazione

• In un beker, contenente un po’ di acqua, inserire del sale da cucina o del solfato di rame idratato fino a saturazione

• Inserire un cordicella con un’estremità immersa nella soluzione e l’altra appoggiata al bordo del beker o ad un asse sopra al beker

• Dopo un po' di tempo si formeranno cristalli del sale lungo la cordicella

Istituto superiore di istruzione artistica “N.Nani”Verona Titolo dell’esperienza di laboratorio ____________________________________ scheda di relazione n°_________ Prof. Miceli Alunno/a _____________________________ classe ___________ data____________ Obiettivo dell’esperienza:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Materiale occorrente e Reagenti: • _________________________________ Disegno • _________________________________ • _________________________________ • _________________________________ • _________________________________ • _________________________________ • _________________________________ • _________________________________ Procedimento:______________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Tabella dei dati : Conclusioni:

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