Chimica Introduzione alla Chimica massa, volume, densità Prof. Romina Papa 1 1

La Chimica La Chimica è la scienza che studia la materia (tutto ciò che ha una massa e occupa uno spazio) e le sue trasformazioni. Massa: è la quantità di materia di cui è costituito un corpo. Si misura in Kg (o multipli e sottomultipli) con lo strumento bilancia. Volume: è lo spazio occupato da un corpo. Si misura in m3 (o multipli e sottomultipli) con strumenti quali il metro, il calibro, contenitori graduati e tarati. 2 2

La densità Massa e Volume di un corpo sono legati da una relazione: la densità. La densità è la massa per unità di volume di una sostanza. Materiali in cui siano presenti bolle o camere vuote sono a bassa densità (spugne, la pietra pomice, sughero)‏ Materiali con disposizioni molto ordinate e compresse sono molto densi (ebano, rocce, metalli)‏ La densità dipende dalla temperatura 3 3

Due oggetti dalle stesse dimensioni (stesso volume) hanno masse diverse quando la materia di cui sono costituiti è diversa. Cubo di ferro Cubo di legno Allo stesso modo, 2 oggetti aventi la stessa massa occupano volumi diversi se sono composti da materia diversa. Es. 1 Kg di ferro ed 1 Kg di legno hanno dimensioni diverse.

La densità si ottiene dal rapporto tra massa di un corpo e il volume occupato d = m/V Nel sistema internazionale (SI) la massa si esprime in Kg e il volume in m3 Quindi la densità si esprime in Kg/ m3 Ma si possono utilizzare anche altre unità di misura quali g/cm3 e g/mL. 5

Misurare la densità Si misura il volume di un oggetto Si misura la sua massa Si effettua il calcolo m/V (rapporto tra grandezze fisiche)‏ 6 6

Trasformazioni 1dm3 1 L = Per passare dai g/mL (o g/cm3) ai kg/m3 si deve moltiplicare per 1000 (103)‏ Vediamo perchè: 1g = 10-3 Kg 1mL = 1cm3 = 10-6 m3 => 1g/ 1mL = (10-3 Kg) / (10-6 m3) = 103 Kg/m3 7 7

Esercizi sulla densità Risolveremo tre tipi di esercizi: calcolo della densità, calcolo della massa e calcolo del volume Calcolare la densità di un materiale (in g/cm3 e kg/m3) la cui massa è di 12,7g e il cui volume è 2,9 mL Dati: m = 12,7g V = 2,9 mL d=? d=m/V Risoluzione: 12,7 g = 12,7.10-3 kg 2,9 mL = 2,9 cm3 = 2,9.10-6 m3 d = m/V = 12,7g / 2,9 cm3 = 4,4 g/cm3 d = m/V = 12,7.10-3 kg / 2,9 .10-6 m3 = 4,4.103 kg/m3 8

Esercizi sulla densità Calcolare la massa di un materiale (in g) la cui densità è di 1500 Kg/m3 e il cui volume è 30 cm3 Dati: d = 1500 Kg/m3 V = 30 cm3 m=? d = m/V Formula inversa: m = d*V Risoluzione: m = d*V = 1500 Kg/m3 * 30 cm3 = (1500 * 1000g / m3) * 30 cm3 = (1500 * 103g / 106 cm3 ) * 30 cm3 = (1500 * 10-3g / cm3) * 30 cm3 = (1,5 * 102 * 10-3 g / cm3) * 30 cm3 = 4,5 g 9

Esercizi sulla densità Calcolare il volume di un materiale (in m3) la cui densità è di 1500 Kg/m3 e la cui massa è 5 g Dati: d = 1500 Kg/m3 m = 5 g V = ? d = m/V Formula inversa: V = m/d Risoluzione: V = m/d = 5 g / 1500 Kg/m3 = (5 * 10-3 Kg) / 1500 Kg/m3 = (5 * 10-3 Kg) / 1,5* 102 Kg/m3 = 7,5 * 10-1 m3 10