OFA Chimica

8/09/09

La chimica e la materia

La Chimica studia tutte le sostanze che formano i corpi, mentre la materia è tutto quello presente nell’universo e quindi dotato di massa. Il corpo invece è una porzione limitata di materia.

Il fenomeno è la trasformazione o evento che interessa un corpo.

Può essere:

• Fisico: coinvolge corpi senza trasformazioni della materia e può presentarsi secondo lo stato solido, lo stato liquido e lo stato gassoso.

Stato solido

Rappresenta legami tra particelle intere, o quindi si avverte la minima energia cinetica. Le particelle possono oscillare solo in base all’asse.

Stato liquido

Vi è maggiore libertà di movimento rispetto allo stato solido, quindi l’energia cinetica nello stato liquido è maggiore rispetto all’energia cinetica dello stato solido.

Stato gassoso

Le particelle sono libere, senza legami tra loro e l’energia cinetica è massima.

• Chimico: tramite reazioni chimiche cambia la natura della materia.

Passaggi di stato

Grafico curva di riscaldamento 1

I passaggi di stato dell’acqua rappresentano un fenomeno fisico perché l’acqua, durante i passaggi, è rimasta sempre H₂O: è cambiato solo lo stato in cui si presenta.

La differenza tra vapore e gas, invece, è che il vapore può trovarsi in natura anche allo stato solido, mentre il gas si trova soltanto allo stato aeriforme.

La grandezza

È ogni caratteristica misurabile di un corpo materiale o di un fenomeno. Le grandezze possono essere:

• Intensive: non dipendono dalla quantità di materia o dalle dimensioni del campione. Es. temperatura, tensione, densità…
• Estensive: dipendono dalle dimensioni e dalla quantità di materia. Es. volume, massa, entalpia (H).

Inoltre le grandezze possono essere suddivise in due gruppi:

1) Grandezze fondamentali

Si possono misurare direttamente.

• a. Lunghezza, u.d.m.: m, ed è la distanza tra due punti.
• b. Massa, u.d.m.: kg, ed è la quantità di materia costituente un corpo.
• c. Tempo, u.d.m.: s.
• d. Intensità di corrente, u.d.m.: A (ampère).
• e. Temperatura, u.d.m.: K (Kelvin), ed è la grandezza che fornisce la misura dello stato termico in un corpo.

T_k = T_°C + 273,16

• f. Intensità luminosa, u.d.m.: cd (candela).
• g. Quantità di sostanza, u.d.m.: mol (mole) 2.

2) Grandezze derivate

Grandezze che si possono trovare tramite semplici operazioni aritmetiche 2.

• a. Area di un corpo, u.d.m.: m².
• b. Volume, u.d.m.: m³. 1 dm³ = 1 L.
• c. Velocità lineare, u.d.m.: m/s.
• d. Accelerazione, u.d.m.: m/s².
• e. Forza, u.d.m.: N, kg · m/s², perché F = m · a.
• f. Peso, u.d.m.: N, e il peso è la forza con cui un corpo viene attratto dalla Terra. Si misura con il dinamometro e la sua formula è F = m · G con G = 9,8 m/s².
• g. Pressione, u.d.m.: Pa (pascal). P = F/S: N/m². 1 atm = 101325 Pa.

1 atm = 760 mmHg = 760 Torr.

p.s. ogni 10 m la pressione incrementa/decrementa di 1.

• h. Densità: d = M/V = kg/m³.

D H₂O = 1 g/ml alla temperatura T = 4 °C.

p.s. Un materiale se galleggia è più denso, mentre se sprofonda è meno denso.

• i. Lavoro (energia): L = F · s e ha come u.d.m.: N · m = J.

Tutte le energie si esprimono con questa unità di misura (J), infatti questa è la quantità di energia che serve per innalzare un grammo di sostanza di 1 °C.

• j. Calore: 1 cal = 4.184 J.

Quindi il C (H₂O) = 1 cal/g · °C = 4.184 J/g · °C.

• k. Carica elettrica, u.d.m.: C (Coulomb).

1 C = 1 A · s (1 ampere per secondo).

• l. Potenza, u.d.m.: W (Watt).

1 W = 1 J/s.

• m. Tensione elettrica, u.d.m.: Volt.

1 V = 1 W/A.

• n. Resistenza elettrica, u.d.m.: Ω (Ohm).

1 Ω = 1 V/A.

Multipli e sottomultipli

• Tera 10¹²
• T- 9
• Giga 10⁹
• G- 6
• Mega 10⁶
• M - 3
• Kilo 10³
• K- 2
• Etto 10²
• h- 1
• Deca 10
• Da- -1
• Deci 10^-1
• d- -2
• Centi 10^-2
• c- -3
• Milli 10^-3
• m- -6
• Micro 10^-6
• - -9
• Nano 10^-9
• - -12
• Pico 10^-12
• p- -15
• Femto 10^-15
• F- -18
• Atto 10^-18

Arrotondamenti

1 L. Sono 3 modi diversi, infatti il livello

1.0 L. Più preciso è l’ultimo.

1.00 L.

Nei problemi bisogna utilizzare lo stesso livello di precisione.

Regole per la determinazione delle cifre significative

1. Tutti i numeri diversi da zero sono significativi (es. 135,4 ha 4 C.S).
2. Gli zeri compresi tra due cifre diverse da zero sono significativi.
3. Gli zeri a sinistra della prima cifra significativa non sono significativi (es. 0.13 ha 2 C.S).