1) Miscele e sostanze, elementi, ioni e molecole

Chimica: che cos'è?

La chimica è la scienza che studia la composizione, la struttura, le proprietà e le trasformazioni delle varie sostanze che costituiscono la materia, la loro identificazione e la loro preparazione in laboratorio e su scala industriale.

Materia

• La materia è il costituente fisico dell'universo e rappresenta tutto ciò che occupa uno spazio e possiede massa.
• Essa è formata da atomi, cioè particelle piccolissime che si combinano tra loro in modo diverso.
• Riguardo alla sua composizione chimica, la materia può essere sotto forma di:
  • Miscele (o miscugli): Le miscele sono caratterizzate da una composizione variabile (quantità non definite). Sono separabili nei propri componenti con mezzi fisici chiamati "metodi di separazione". Possono essere:
    • Miscele eterogenee: Formate da due o più fasi. Non hanno composizione uniforme in tutti i punti del campione e i componenti sono facilmente distinguibili. A loro volta possono essere di due tipi:
      • Grossolane: granita, sabbia, legno, rocce...
      • Dispersione: latte, sangue, nebbia, maionese...

      Per capire: Il sangue è una miscela perché la composizione può variare in diverse maniere, non sono costanti per esempio il contenuto di calcio e di ferro. Inoltre il sangue può essere separato in due componenti: il plasma e la frazione corpuscolata.

    • Miscele omogenee (o soluzioni): Formate da una sola fase. La composizione è uniforme in tutti i punti del campione e i componenti non sono distinguibili.
      • Vino
      • Aria
      • Bronzo

Una fase è una porzione di un sistema in cui le proprietà fisiche intensive sono identiche in ogni punto o variano con continuità, separata dal resto da superfici limitanti.

Miscele eterogenee

• Latte
• Sangue
• Acqua/gesso e Acqua/benzina

Miscele omogenee

• Bronzo
• CoCl₂ in H₂O

Sostanze pure

• Le sostanze pure sono caratterizzate da una composizione costante (quantità definite). Possono essere:
  • Elementi (o sostanze elementari): Sono le sostanze fondamentali delle quali è costituita tutta la materia. Un elemento è un insieme di atomi con identiche caratteristiche (numero atomico, peso atomico). Non sono decomponibili in sostanze più semplici, perché formati da atomi uguali. Gli unici elementi presenti in natura come atomi singoli sono i gas nobili (es. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), quindi in tutti gli altri casi, quando si parla di un elemento non ci si riferisce a un insieme di atomi singoli bensì a una sostanza formata da atomi dello stesso elemento legati tra loro attraverso legami chimici (es. l'ossigeno, per esempio, allo stato elementare si trova come molecola biatomica O₂, oppure come H₂, Cl₂, Li, Fe, He, S₈).
    • Esempi generali: Ossigeno, oro, zolfo
  • Composti: Sono sostanze formate dall'unione di atomi di elementi diversi combinati in proporzioni ponderali definite. Possono essere scissi in due o più sostanze pure.