Proprietà della Materia e Sistemi

Proprietà della Materia

• Le proprietà fisiche possono essere osservate e misurate senza alterare la composizione della sostanza.
• Esempi di proprietà fisiche osservabili con i sensi sono: colore e odore.
• Esempi di proprietà fisiche misurabili in laboratorio sono: temperatura di fusione, temperatura di ebollizione e densità.
• Le proprietà chimiche descrivono ciò che accade quando una sostanza interagisce con altre sostanze.

Sistemi

• Un sistema è una porzione delimitata di materia.
• Una fase è una porzione di materia fisicamente distinguibile e delimitata con proprietà intensive uniformi.
• I sistemi possono essere omogenei (una sola fase) o eterogenei (più fasi).
  • Un esempio di sistema omogeneo è una bevanda.
  • Un esempio di sistema eterogeneo è acqua e olio.

Classificazione della Materia

• Un sistema puro è formato da una sola sostanza, identificabile da una formula chimica.
• Un miscuglio contiene più sostanze.
• Un miscuglio omogeneo è anche chiamato soluzione.
  • Esempio: acqua potabile, NaCl in acqua, etanolo in acqua.
  • La sostanza più abbondante è detta solvente.
  • Le sostanze meno abbondanti sono dette soluti.

Trasformazioni Fisiche e Chimiche

• Le trasformazioni fisiche comportano un cambiamento fisico reversibile, senza produrre nuove sostanze.
  • Esempi: ghiaccio che diventa liquido.
• Le trasformazioni chimiche comportano un cambiamento nella composizione chimica, producendo nuove sostanze.
  • Esempi: formazione di bollicine, variazione di colore, formazione o scomparsa di un solido.

Classificazione delle sostanze pure

• Le sostanze pure si suddividono in elementi (non possono essere scomposti in sostanze più semplici) e composti (formati da più di un elemento).
• Esempi di elementi: carbonio, oro, ossigeno, azoto.
• Esempi di composti: acqua, zucchero, cloruro di sodio, ammoniaca.

Passaggi di Stato

• Le sostanze possono esistere in tre stati fisici: solido, liquido e aeriforme.
• I passaggi di stato sono il cambiamento di stato fisico di una sostanza a causa delle variazioni di temperatura o pressione.
  • I passaggi di stato sono: sublimazione, fusione, vaporizzazione, solidificazione, condensazione e brinamento.

Volume e Densità

• Nel passaggio da liquido ad aeriforme il volume aumenta e la densità diminuisce.
• Nel passaggio da liquido a solido, in genere, il volume diminuisce leggermente e la densità aumenta leggermente.
• L'acqua è un'eccezione a questo comportamento.

Metodi di separazione dei miscugli

• Filtrazione: separa solidi da liquidi o liquidi da gas.
• Centrifugazione: separa liquidi o solidi con densità diverse.
• Distillazione: sfrutta le diverse temperature di ebollizione dei componenti di una miscela.
• Estrazione: sfrutta l'affinità dei componenti del miscuglio per un dato solvente.
• Cromatografia: separa i componenti di una miscela basandosi sulla diversa interazione con una fase mobile e una fase fissa.