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Le trasformazioni fisiche e chimiche interpretate con il modello particellare

I passaggi di stato sono esempi di trasformazioni fisiche poiché la materia non cambia la sua identità chimica: fondendo un cubetto di ghiaccio, per esempio, l'acqua allo stato solido passa allo stato liquido, ma rimane sempre acqua. La natura della sostanza coinvolta quindi non varia. Inoltre é possibile riottenere le sostanze di partenza con metodi fisici (cambiamento di stato inverso...). Altri esempi di trasformazioni fisiche sono la dissoluzione in acqua del sale da cucina o dello zucchero (che si possono riottenere per semplice evaporazione dell'acqua), la dilatazione termica che subisce un solido sottoposto a riscaldamento (il solido riacquista il volume originario quando viene raffreddato), il taglio un foglio di carta (azione meccanica).
Se nelle trasformazioni fisiche l'identità della sostanza non cambia, evidentemente anche la natura delle particelle prima e dopo la trasformazione é la stessa: per esempio, rappresentando con il modello particellare una trasformazione fisica come la fusione di un metallo, si osserva che le particelle che la costituiscono sono rimaste identiche anche alla fine della trasformazione, hanno solamente variato la loro disposizione reciproca.

Invece le trasformazioni chimiche sono processi con cui le sostanze modificano la loro identità chimica, si trasformano cioé in sostanze differenti. In una generica trasformazione chimica (detta anche reazione chimica) le sostanze di partenza sono chiamate reagenti e si trasformano in prodotti. Dal momento che si formano sostanze diverse, le particelle che costituiscono le sostanze di partenza cambieranno nel corso della trasformazione.
Esempi evidenti di trasformazioni chimiche sono la combustione di un pezzo di carta: la carta si trasforma in cenere e anidride carbonica e si produce energia; la formazione di ruggine su un pezzo di ferro in presenza di umidità e ossigeno: se esposto a lungo alla fine dun chiodo di ferro si trasforma in un mucchietto di polvere rossastra; la corrosione del marmo per effetto di qualche goccia di succo di limone: il marmo si sgretola leggermente e resta una polvere bianca sottile.
La soluzione acquosa formata tra cristalli di solfato di rame, solubile in acqua, e ferro in polvere descritta all'inizio del paragrafo é un esempio di trasformazione chimica.

Nelle reazioni chimiche si puo' osservare che
• le sostanze prodotte hanno proprietà diverse da quelle dei reagenti. Per esempio l'ossigeno é un gas incolore, il ferro é un metallo, quindi lucente e conduttore di elettricità, e magnetico: la ruggine, loro prodotto, invece non ha queste caratteristiche.

• non é possibile riottenere le sostanze di partenza con i metodi fisici di separazione che già conosciamo.

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