La materia e le sue caratteristiche

La materia tutto ciò che occupa uno spazio  volume possiede una massa  (la massa non è il peso) si presenta in uno dei 3 stati fisici solido gassoso liquido

Composizione della materia I Miscugli Le sostanze pure Tutto ciò che possiede una massa e occupa un certo volume. Un miscuglio è composto da più sostanze pure …omogenei …eterogenei elementi composti Idrogeno Ossigeno Ferro sodio Acqua Anidride carb. Sale zucchero

Le sostanze pure La materia è costituita da sostanze Quando esse sono formate da atomi di una sola specie atomica si chiamano sostanze elementari o elementi Quando esse sono formate da atomi di specie diverse si chiamano sostanze composte o composti possono essere rappresentati con una formula!

29/03/2017 Le sostanze pure • Un sistema formato da due o più sostanze pure è un miscuglio. • I miscugli hanno composizione chimica variabile.

29/03/2017 Le sostanze pure • Un sistema formato da una singola sostanza si dice puro. • Le sostanze pure hanno caratteristiche e composizione costanti.

La materia e le sue caratteristiche 29/03/2017 La materia e le sue caratteristiche Un sistema è una porzione delimitata di materia.

I sistemi omogenei e i sistemi eterogenei 29/03/2017 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

I miscugli omogenei Un miscuglio omogeneo è un sistema monofasico non può essere rappresentato da una formula! Esempi di miscugli omogenei sono : l’acqua di mare, l’aria.

I miscugli omogenei Nei miscugli omogenei i componenti sono mescolati in modo molto “profondo”, tanto che essi perdono alcune caratteristiche esteriori e non sono più individuabili, neppure con l’aiuto del microscopio. Nella foto, una soluzione di solfato di rame.

I miscugli eterogenei Un miscuglio eterogeneo è un sistema polifasico Le fasi si distinguono facilmente le une dalle altrea occhio nudo o al microscopio (es. latte, zucchero e sabbia, rocce, ecc.) non può essere rappresentato con una formula! Esempi di miscuglio eterogeneo sono: solido - liquido : talco in acqua Liquido – liquido : olio ed acqua Liquido – gas : anidride carbonica ed acqua

I miscugli eterogenei Nei miscugli eterogenei, i componenti mantengono le proprie caratteristiche e ciò permette di individuarli anche se sono ben mescolati.Ad esempio un miscuglio di sale fino e pepe macinato. I componenti di un miscuglio eterogeneo possono essere mescolati nelle più diverse quantità e proporzioni. I componenti di un miscuglio eterogeneo possono essere separati mantenendo immutate le loro proprietà. Le proprietà del miscuglio possono risultare diverse nelle diverse porzioni del miscuglio stesso.

I miscugli eterogenei Ad esempio il latte sembra un miscuglio omogeneo e l’aggettivo “omogeneizzato” che compare talvolta sulle confezioni contribuisce a dare l’impressione che sia così. 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.

I miscugli eterogenei Il sistema acqua + olio rappresenta un miscuglio eterogeneo a due fasi. Le particelle delle due sostanze attirano solamente le particelle di ugual tipo e non si attirano tra di loro; questo provoca la separazione del sistema in due differenti fasi, quella acquosa sotto e quella oleosa sopra. Nelle due differenti fasi il sistema ha evidentemente diverse proprietà.

I miscugli eterogenei Un altro esempio di miscuglio eterogeneo è il sistema acqua + sabbia a due fasi. Se proviamo infatti a mescolare acqua e sabbia 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 di solidi e liquidi Quando si aggiunge un solido ad un liquido può accadere che il solido si dissolva nel liquido. In tal caso il miscuglio che ne deriva si chiama Soluzione Solvente: Componente predominante Soluti: Componenti presenti in quantità minori Solvente Soluto B Soluto A Soluto C

Miscugli omogenei e miscugli eterogenei 29/03/2017 Miscugli omogenei e miscugli eterogenei La schiuma, la nebbia, il fumo e l’emulsione sono esempi di miscugli eterogenei in fasi diverse.

Miscugli omogenei e miscugli eterogenei 29/03/2017 Miscugli omogenei e miscugli eterogenei I colloidi costituiscono una classe di materiali che ha caratteristiche intermedie tra quelle dei miscugli omogenei e quelle dei miscugli eterogenei. Molte sostanze a noi familiari sono colloidi, come ad esempio il burro, l'asfalto, la colla, la nebbia ed il fumo.

Miscugli omogenei e miscugli eterogenei 29/03/2017 Miscugli omogenei e miscugli eterogenei I colloidi miscele di due sostanze o fasi Una delle due sostanze è detta “fase dispersa” o “sospesa”, l’altra “fase continua” o “mezzo disperdente”; perché si possa parlare di colloide, le particelle della fase sospesa devono avere dimensioni comprese tra 1 micrometro (10-6 m) e 1 nanometro (10-9 m).

Miscugli omogenei e miscugli eterogenei 29/03/2017 Miscugli omogenei e miscugli eterogenei Una dispersione colloidale si distingue da una soluzione per l’effetto Tyndall: un raggio luminoso viene deviato dalle grandi particelle della fase dispersa favorendo una luminosità diffusa.

Miscugli omogenei e miscugli eterogenei 29/03/2017 Miscugli omogenei e miscugli eterogenei • Se la fase disperdente, liquida o gassosa, prevale su quella solida si ha un sol. • Se prevale la fase solida sulla fase disperdente, si ha un gel.

Miscugli omogenei e miscugli eterogenei 29/03/2017 Miscugli omogenei e miscugli eterogenei

Differenze tra miscele e composti

29/03/2017 Che cosa è questo ? Miscuglio Composto Elemento

Separazione dei miscugli I componenti di un miscuglio eterogeneo 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 separazione con la calamita

I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze 29/03/2017 I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze La filtrazione è il metodo per separare, per mezzo di filtri, i materiali solidi da un miscuglio liquido o gassoso.

I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze 29/03/2017 I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze 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.

I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze 29/03/2017 I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze La centrifugazione è il metodo per separare miscugli eterogenei di liquidi e/o solidi aventi densità diversa.

I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze 29/03/2017 I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze 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).

I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze 29/03/2017 I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze La distillazione si basa sulla diversa volatilità dei componenti di miscele liquide. Minore è la temperatura di evaporazione, maggiore è la volatilità.

La separazione con la calamita Per separare due solidi mescolati fra loro si possono sfruttare le differenti caratteristiche di uno dei due. Per esempio il miscuglio limatura di ferro + sale da cucina si può suddividere o sfruttando la proprietà del ferro di essere attirato da una calamita (come nella foto) o la solubilità in acqua del cloruro di sodio.

I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze 29/03/2017 I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze