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MATERIA E ENERGIAUNITA’ C1 - da pag. C2 a pag. C13
Le trasformazioni fisiche della materia
1.Gli stati fisici della materia
2.I sistemi omogenei e i sistemi eterogenei
3.Le sostanze pure e i miscugli
4.I passaggi di stato
5.I principali metodi di separazione di
miscugli e sostanze
Valitutti,Tifi, Gentile, Le idee della chimica © Zanichelli editore 2009
Proprietà fisiche della materia: i sistemi
Un sistema è una porzione
delimitata di materia.
Sistema aperto → scambia
energia e materia con
l’ambiente
Sistema chiuso → scambia
energia ma NON materia con
l’ambiente
Sistema isolato → NON
può scambiare né materia né
energia con l’ambiente
Stati di aggregazione della materia
La materia può esistere in tre stati fisici, detti stati di
aggregazione della materia
• stato solido;
• stato liquido;
• stato aeriforme.
Passaggi di stato
Lo stato di aggregazione della materia dipende
dalla temperatura e dalla pressione
Se queste variabili cambiano, una sostanza può
passare da uno stato di aggregazione all’altro
Passaggi di stato
Tali cambiamenti sono detti PASSAGGI DI STATO
Il passaggio dallo stato solido a quello liquido è
chiamato FUSIONE
Il passaggio dallo stato liquido a quello solido è
chiamato SOLIDIFICAZIONE
Il passaggio dallo stato liquido a quello aeriforme è
chiamato EVAPORAZIONE
Il passaggio dallo stato aeriforme a quello liquido è
chiamato CONDENSAZIONE
Il passaggio dallo stato solido a quello aeriforme è
chiamato SUBLIMAZIONE
Il passaggio dallo stato aeriforme a quello solido è
chiamato BRINAMENTO
densità e volume nei passaggi di stato
Volume e densità variano con i passaggi di stato
In genere per la maggior parte dei materiali il passaggio da
liquido a solido comporta una diminuzione di volume e, di
conseguenza, un aumento della densità
FA ECCEZIONE L’ACQUA
Il ghiaccio infatti ha un densità d = 917kg/m cubo
Quindi galleggia sull’acqua che ha densità 1000kg/m cubo
Quale vantaggio dal punto di vista
biologico?
Gli stati fisici della materia
Le proprietà caratteristiche dei tre stati di aggregazione
della materia
LABORATORIO
Effetti della pressione su liquidi e aeriformi
Esperimenti sotto la campana a vuoto
Sostanze pure e miscugli
Tali proprietà (intensive) NON dipendono dalla quantità
o dalla dimensione del campione considerato
La densità dell’acqua è una proprietà INTENSIVA uniforme
L’acqua distillata è un sistema OMOGENEO
Sistemi omogenei ed eterogenei
Sistema omogeneo sistema eterogeneo Sistema omogeneo
Le sostanze pure e i miscugli
La materia può essere
suddivisa in sostanze pure e
miscugli.
Le sostanze pure e i miscugli
«Se un corpo è fatto di un unico materiale è una
«sostanza pura»
Quindi anche (per esempio) il RAME è una «sostanza
pura» come l’ACQUA distillata.
MA il Rame è definito ELEMENTO (cioè una sostanza
pura che non può essere scomposta in sostanze più
semplici)
Mentre l’acqua è un COMPOSTO (cioè una sostanza
pura costituita da elementi combinati tra loro
chimicamente)
I miscugli
Un sistema formato da due o
più sostanze è un miscuglio.
Anche i miscugli possono
essere omogenei o
eterogenei.
I miscugli differiscono dai composti perché i loro elementi
non sono combinati chimicamente.
Un semplice miscuglio è acqua + sale da cucina e si
presenta come una sola fase. In questi casi si parla di
miscugli omogenei
Tutti i miscugli omogenei come l’acqua e il sale sono
detti soluzioni.
Il materiale più abbondante del miscuglio è il solvente,
mentre i materiali meno abbondanti si chiamano soluti.
I miscugli omogenei
I miscugli i cui componenti sono separati e distinguibili a
occhio nudo (o la microscopio), sono formati da due o
più fasi. In questo caso si parla di miscugli eterogenei
Esempi: la maggior parte delle rocce; le bevande gasate
(se consideriamo il liquido e il gas); la nebbia (se
consideriamo l’aria e le goccioline d’acqua); Il fumo (se
consideriamo particelle solide immerse in una fase
gassosa)
I miscugli eterogenei
Alcuni miscugli eterogenei si presentano in maniera
differente da quelli sino ad ora citati, tanto da sembrare
miscugli omogenei.
Sono i colloidi, miscugli eterogenei in cui due fasi tra
loro insolubili sono così energicamente da formare
minuscole goccioline difficili da separare.
Per i colloidi si parla di «fase dispersa» e «fase
disperdente»
Esempio: il latte
Colloidi ed emulsioni
Definizione Sostanza Miscuglio
Sistema
omogeneo
è costituito
da una sola
fase
acqua pura,oro
puro, cloruro di
sodio puro
acqua di rubinetto, sale
marino, acciaio, leghe
metalliche
Sistema
eterogeneo
è costituito
da due o più
fasi
acqua pura e
ghiaccio
acqua e sabbia, legno,
granito, latte, marmo,
fumo, sabbia
I miscugli