Concetti Chiave
- La materia si presenta in tre stati: solido, liquido e gassoso, ognuno con caratteristiche distintive relative a massa, volume e forma.
- I sistemi possono essere omogenei, con una sola fase, o eterogenei, con due o più fasi, influenzando le proprietà fisiche e chimiche.
- I miscugli si dividono in omogenei, chiamati soluzioni, ed eterogenei, con componenti facilmente distinguibili e senza legami chimici.
- I colloidi si comportano come miscugli omogenei, ma contengono particelle grandi che si separano nel tempo, rendendoli eterogenei.
- I metodi di separazione dei miscugli includono filtrazione, centrifugazione, cromatografia e distillazione, utilizzati in base alle proprietà fisiche dei componenti.
Indice
Stati della materia
Un sistema è una porzione delimitata di materia che può presentarsi sotto varie forme: solido, liquido e gassoso.
I tre stati di aggregazione della materia, dipendono dalla costruzione stessa della materia, dalla temperatura e dalla pressione.
Le differenze fra i solido, liquido e gassoso:
- solido: il corpo ha massa, volume e forma definiti;
- liquido: il corpo ha massa e volume definiti, ma a differenza del solido assume la forma del recipiente che lo contiene;
- gassoso: il corpo ha una massa propria ma che si espande fino ad occupare tutto il volume disponibile ed assume, come il liquido, la forma del recipiente che lo contiene; inoltre è comprimibile.
Materia omogenea ed eterogenea
La materia si distingue in omogenea ed eterogenea.
Un sistema costituito da una sola fase è detto omogeneo, uno costituito da due o più fasi è detto eterogeneo.
Si dice fase una porzione di materia fisicamente distinguibile e delimitata che ha proprietà intensive ed uniformi.
La materia è suddivisa in sostanze pure e miscugli che a loro volta possono essere entrambe omogenee o eterogenee.
Un sistema è puro solo se è formato da una sola sostanza la quel possiede proprietà caratteristiche ed ha una composizione costante.
Tutte le sostanze presente in nauta sono più o meno impure, infatti se non si è sicuri della purezza di tale sostanza è meglio chiamarla con il termine più generico di “materia” anziché appunto “sostanza”.
Miscugli e soluzioni
I miscugli, come precedentemente detto, si dividono come le sostanze pure, in omogenee ed eterogenee.
Un miscuglio omogeneo di due o più sostanze e chiamato soluzione. Il materiale più abbondante all’interno del miscuglio è chiamato solvente, mentre i materiali meno abbondanti invece soluti.
Un miscuglio eterogeneo è costituito da componenti chimicamente definiti e da fasi fisicamente distinguibili.
Differenze fra miscugli omogenei ed eterogenei:
- I componenti si distribuiscono uniformante;
- Tutte le soluzioni sono miscugli omogenei;
- Si formano dei legami chimici;
- Non si distinguono più i componenti.
- I componenti si distinguono facilmente;
- Non si formano legami chimici;
- E’ facile separare i componenti.
Colloidi e passaggi di stato
Esiste una classe di materiali che si colloca a metà strada fra miscugli omogenei ed eterogenei: i colloidi.
I colloidi sono > in quanto appaino come miscugli omogenei ma in realtà sono eterogenei poiché col passare del tempo le grandi particelle che formano questi miscugli si separano.
Le sostanze e i materiali possono passare da uno stato fisico all’altro; questo fenomeno viene denominato “passaggio di stato”.
Fusione: da solido a liquido.
Evaporazione: da liquido a vaporoso;
Sublimazione: da solido a vaporoso;
Brinamento: da gassoso a solido;
Liquefazione: da gassoso a liquido;
Condensazione: da vaporoso a liquido;
Solidificazione: da liquido a solido.
- Filtrazione: Con l’uso di filtri è possibile separare le particelle solide. La filtrazione è impiegata anche per separare l’acqua dai fanghi.
- Centrifugazione: I miscugli eterogenei o solidi, aventi densità diverse, possono essere separati per decantazione; la centrifuga consente una decantazione più veloce.
La centrifugazione è utilizzata in laboratorio per separare i componenti delle cellule viventi.
- Cromatografia: Il solvente, detto fase mobile, trasporta i componenti attraverso una fase fissa. La scomposizione dei componenti del miscuglio, deposto sulla lastrina che può essere metallica o cartacea, è provocata dalla fase mobile. Il solvente si muove verso la fase fissa per azione capillare; le diverse sostanze del miscuglio si muovono a velocità diverse e perciò si separano.
- Distillazione: La distillazione si basa sulla volatilità, tendenza ad evaporare, dei componenti delle miscele liquide
La distillazione riunisce in sé evaporazione e condensazione; la prima inizia nel recipiente in cui l’acqua bolle, il secondo interessa i vapori che vengono condensati all’interno dell’apparecchiatura.
Questa tecnica di separazione è usata per ottenere l’acqua distillata.
Domande da interrogazione
- Quali sono i tre stati della materia e come si differenziano?
- Come si distingue la materia omogenea da quella eterogenea?
- Cosa sono i miscugli e come si classificano?
- Qual è la differenza principale tra colloidi e altri tipi di miscugli?
- Quali sono alcuni metodi di separazione dei componenti nei miscugli?
I tre stati della materia sono solido, liquido e gassoso. Il solido ha massa, volume e forma definiti; il liquido ha massa e volume definiti ma assume la forma del recipiente; il gassoso ha massa ma si espande per occupare tutto il volume disponibile e assume la forma del recipiente (testo).
La materia si distingue in omogenea, che è costituita da una sola fase, ed eterogenea, che è composta da due o più fasi fisicamente distinguibili (testo).
I miscugli si dividono in omogenei ed eterogenei. Un miscuglio omogeneo è chiamato soluzione, mentre un miscuglio eterogeneo è composto da componenti chimicamente definiti e fasi distinguibili (testo).
I colloidi appaiono come miscugli omogenei ma sono in realtà eterogenei, poiché le grandi particelle si separano nel tempo, a differenza dei veri miscugli omogenei (testo).
Alcuni metodi di separazione includono filtrazione, centrifugazione, cromatografia e distillazione, ognuno dei quali sfrutta diverse proprietà fisiche dei componenti (testo).
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