Trasformazioni chimiche e fisiche della materia e passaggi di stato delle sostanze pure

Trasformazioni chimiche e fisiche della materia

In natura, le sostanze possono essere distinte sulla base di proprietà fisiche(forma, colore…), ma anche chimiche(reattività verso altre sostanze), come ad esempio ferro a contatto con ossigeno darà ruggine, per cui, possiamo dire che in natura spesso si verificano anche delle trasformazioni di carattere fisico o chimico. Le trasformazioni fisiche, quindi, intervengono sulla forma di un determinato oggetto: se dividiamo una pietra in tre parti, la sua forma sarà mutata, ma la sua composizione chimica no. Le trasformazioni chimiche, invece, modificano la composizione chimica della sostanza facendo scomparire uno o più elementi da cui è composta e dando vita a nuove sostanze. Non sempre, però, è semplice distinguere una trasformazione chimica da una fisica, per cui, possiamo ricorrere ad alcuni elementi che ci fanno capire che la trasformazione avvenuta o che sta avvenendo è di tipo chimica:
-Cambiamento di colore, come nel caso del tè con il limone, dove gli acidi del limone reagiscono con alcune sostanze del tè donando all’infuso una nuova tonalità leggermente più chiara
-Comparsa di una sostanza gassosa, come nel caso del marmo e l’acido solforico, dove il carbonato contenuto nel marmo reagisce con l’acido fino a formare una sostanza chiamata acido solforico
-Formazione di un solido, come nel caso del calcare negli elettrodomestici
-Improvviso mutamento di temperatura, come nel caso del ghiaccio istantaneo, che genera un abbassamento della temperatura grazie ad una reazione che avviene assorbendo calore.

Temperatura nei passaggi di stato delle sostanze pure

Per verificare i cambiamenti di stato è necessaria l’analisi termica di una sostanza, ovvero la misurazione di una sostanza riscaldandola lentamente dallo stato solito a quello gassoso. Durante l’analisi termica la pressione rimane costante dato che il calore fornito dal sistema rimane invariato nel tempo. Riportando su un grafico cartesiano il tempo sull’asse x e la temperatura sull’asse y verrà fuori una curva chiamata curva di riscaldamento. Una volta raggiunto lo stato uniforme è possibile proseguire con il raffreddamento misurando costantemente, così facendo si otterrà una curva di raffreddamento. In corrispondenza dei passaggi di stato si osservano le soste termiche, ovvero periodi in cui la temperatura non aumenta nonostante continui a fornire calore al sistema, dato che l’energia fornita viene usata dal sistema per il cambiamento di stato e vince la forza di coesione tra le particelle. Le soste termiche si verificano in corrispondenza della temperatura di fusione e di solidificazione e in corrispondenza della temperatura di ebollizione e solidificazione.