Di che cosa si occupa la chimica? La chimica é la scienza che studia le trasformazioni – spontanee o no trasformazioni chimiche = reazioni chimiche La nascita della scienza moderna: il metodo sperimentale Nasce con Galileo Galilei che fa assumere alla prova sperimentale un ruolo assolutamente centrale. Il metodo scientifico si puó schematizzare cosí: Formulazione di un´ipotesi interpretativa o TEORIA Verifica sperimentale della teoria La teoria é accettata Osservazione e analisi di un fenomeno La teoria é stata verificata? NO SÍ

La materia attorno a noi Gli oggetti che abbiamo intorno sono costituiti da materia. Materia = tutto ció che possiede una certa massa e un certo volume Gli stati di aggregazione della materia sono fondamentalmente tre: stato solido stato liquido stato aeriforme

Stato solido I corpi solidi sono caraterizzati da una forma e da un volume definiti. Le particelle che costituisconono i corpi nello stato solido sono molto vicine, hanno una posizione reciproca fissa e non possono spostarsi, tuttavia non sono immobili, dato che vibrano continuamente Stato liquido I corpi liquidi hanno volume definito ma assumono la forma del recipiente che li contiene Le particelle che costituiscono i corpi nello stato liquido sono molto vicine tra loro e sono libere di scorrere le une sulle altre, la distanza media tra le particelle , per´e sempre la stessa Stato aeriforme I corpi aeriforme (gas e vapori) occupano tutto lo spazio a disposizione e quindi hanno la forma e volume del contenitore. Le particelle che costituiscono i corpi nello stato aeriforme hanno grande liberta di movimento e la distanza media tra esse é enormente piú grande delle dimensioni di ogni singola particella.

Lo schema riporta i nomi di tuttii passaggi da uno stato di aggregazione all´altro. Normalmente i passaggi di stato avvengono in seguito a una variazione della temperatura. Le trasformazioni che cambiano lo stato di aggregazione di un corpo si chiamano passaggi di stato / cambiamenti di stato

Il sistema e l´ambiente Per osservare con metodo scientifico: Il sistema puó essere costituito da un singolo corpo o da un insieme di corpi. É quella porzione di materia che viene studiata. L´ambiente indica tutta la materia che non costituisce il sistema. Il sistema puó integrare con l´ambiente secondo modalita diverse: Sistema aperto: il sistema puo scambiare materia ed energia con l´ambiente Sistema chiuso: il sistema puó scambiare solo energia ma non materia Sistema isolato: il sistema non puó scambiare né materia né energia

Sistema aperto Sistema chiuso Sistema isolato puó scambiare materia e energia puó scambiare solo energia non puó scambiare né materia né energia ambiente ambiente ambiente

Una sostanza (o sostanza pura) é un tipo di materia dotata di proprietá specifiche che la distinguono da qualunque altra sostanza – p.e. zucchero, acqua, filo di rame, alcol... materia miscugli sostanze pure elementi composti m. omogenei m. eterogenei

Le sostanze chimiche l´acqua potabile – una soluzione costituita da piú componenti l´acqua deminerilzzata ( deionizzatori) – presenta ancora tracce di altri componenti l´acqua distillata – é un materiale puro, identificato dalla formula chimica H2O Ogni sistema che puó considerato come un materiale puro é un individuo chimico – presenta caratteristiche che lo rendono unico e inconfondibile = sostanza bicarbonato di sodio, acido solforico e alluminio sono nomi di sostanze e non possono essere mai declinati al plurale. I nomi dei miscugli, invece, si possono usare anche al plurale: infatti esistono diversi tipi di farine, cosí come esistono piú oli, piú benzine...

I miscugli I miscugli sono sistemi costituiti da due o piú materiali mescolati in modo eterogeneo o omogeneo. Miscugli omogenei Miscugli eterogenei I componeneti si mescolano cosí bene da non essere piú distinguibili neppure con il microscopio. Ogni componente mantiene le proprie caratteristiche e cio permette di individuarlo a occhio nudo o con il microscopio. La proprietá sono le stesse in qualunque punto del miscuglio. La proprietá non sono uguali in tutti i punti del miscuglio. Non sempre i componenti possono essere mescolati in qualunque quantita e proporzione. I componenti possono essere sempre mescolati in qualsiasi quantita e proporzione. la benzina, l´acqua potabile, le leghe di metalli..... il fumo, le nuvole, il latte

Consideriamo ora molti miscugli che sono attorno a noi: le leghe – miscugli omogenei formati da due o piú componenti, dei quali quello presente in percentuale maggiore é sempre un metallo – l´acciaio (stagno + rame), il bronzo. Tutte le leghe si trovano allo stato solido, eccetto alcune conteneti mercurio, chiamate amalgami, che possono essere anche liquide. le sospensioni – miscugli eterogenei in cui piccolissimi granuli di un solido sono dispersi in un liquido – il sangue, succhi di frutta le emulsioni – miscugli eterogenei tra liquidi, un liquido é disperso sotto forma di gocioline minutissime in un altro liquido in cui non é miscibile – la maionese, latte gli aerosol – misculi eterogenei formati da un solido o da un liquido dispersi in un gas – i fumi (solido – gas), la nebbia, le nuvole (liquido – gas) le soluzioni – miscugli omogenei liquidi – un liquido nel quale vengono sciolti uno o piú materiali che possono essere solidi, liquidi o aeriformi – l´acqua potabile

I metodi di separazione dei miscugli – lo stesso principio – tutte sfruttano una proprietá specifica del componente che si intende separare SETACCIATURA Si puó applicare ai miscugli eterogenei solido-solido in cui un materiale é formato da granuli di dimensioni diverse da quelle degli altri componenti. FILTRAZIONE La separazione dei miscugli eterogenei solido-liquido e solido-aeriforme. Il miscuglio viene fatto passare attraverso un filtro costituito da maglie con piccoli pori, i granuli del materiale solido venagano trattenuti. ESTRAZIONE CON SOLVENTE Viene utilizzata per miscugli sia omogenei sia eterogenei. Il miscuglie viene mescolato con un liquido (solvente)che é in grado di scogliere soltanto il componente che si vuole separare.

DECANTAZIONE Utilizzato sopratutto per la separazione dei miscugli eterogenei solido-liquido (liquido-liquido), lasciare a riposo il sistema in modo che i granuli del solido(ha maggior peso specifico) si depositano spontaneamente sul fondo. CENTRIFUGAZIONE Separazione dei miscugli eterogenei solido-liquido e liquido-liquido. Il miscuglio é introdotto in un recipiente che viene fatto ruotare molto velocemente. Le parti del miscuglio con peso specifico maggiore si raccolgono rapidamente sul fondo e sulle pareti del recipiente. (separare l´olio extravergine d´oliva, ottenere la panna dal latte) CROMATOGRAFIA Separare miscugli costituiti da molti componenti e sfrutta la diversa velocitadi migrazione dei componenti su opportuni supporti. DISTILLAZIONE Separare i componenti dei miscugli omogenei solido-liquido e liquido-liquido. Il miscuglio liquido viene fatto bollire e i vapori che si liberano sono poi fatti condensare.