La materia e le sue caratteristiche

1. La materia e le sue caratteristiche Liceo classico « D. A. Azuni » Sassari Prof. Paolo Abis

2. 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

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

4. Un sistema è una porzione delimitata di materia. La materia e le sue caratteristiche

5. Olio Acqua I sistemi omogenei e i sistemi eterogenei Si definisce faseuna porzione di materia fisicamente distinguibile e delimitata che ha proprietà intensive uniformi.

6. 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.

7. 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.

8. 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 eterogeneosono: • solido - liquido : talco in acqua • Liquido – liquido : olio ed acqua • Liquido – gas : anidride carbonica ed acqua

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. Soluto B Soluto A Soluto C Solvente 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

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

15. 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!

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

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

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

19. I colloidi miscele di due sostanze o fasi Miscugli omogenei e miscugli eterogenei • 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).

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

21. •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

22. Miscugli omogenei e miscugli eterogenei

23. Differenze tra miscele e composti

24. Chi mi può dire…. In qual categori si possono situare... i e ? Una sostanza materiale Una sostanzapura Un composto ? 1.- l ’acqua distillata... ? ? Una sostanza materiale Un miscuglio... Eterogeneo ? 2.- Il gelato ai frutti di bosco... ? ? Una sostanza materiale Un miscuglio... Omogeneo ? 3.- il succo di pomodoro... ?

25. Chi mi può dire …. In qual categori si possono situare... i e ? Una sostanza materiale Una sostanzapura Un composto ? 1.- il rame... ?

26. Elemento Composto Miscuglio Che cosa è questo ?

27. Separazione dei miscugli • La filtrazione • La decantazione/sedimentazione • La centrifugazione • La cromatografia • La separazione con la calamita 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: 

28. I principali metodi di separazione di miscuglie sostanze La filtrazioneè il metodo per separare, per mezzo di filtri,i materiali solidi da un miscuglio liquido o gassoso.

29. I principali metodi di separazione di miscuglie 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.

30. I principali metodi di separazione di miscuglie sostanze La centrifugazioneè il metodo per separare miscugli eterogenei di liquidi e/o solidi aventi densità diversa.

31. I principali metodi di separazione di miscuglie sostanze La cromatografiaè 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).

32. I principali metodi di separazione di miscuglie sostanze La distillazionesi basa sulla diversa volatilità dei componenti di miscele liquide. Minore è la temperatura di evaporazione, maggiore è la volatilità.

33. 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.

34. I principali metodi di separazione di miscuglie sostanze