classificazione e proprietà della materia

Fondamenti di Chimica (Ingegneria Aerospaziale) - CAPITOLO 1

CLASSIFICAZIONE DELLA MATERIA

STATO GASSOSO: privo di forma e volume. Molecole distanti in rapido movimento, espandibile-comprimibile (aumento collisioni tra molecole)

STATO LIQUIDO: volume proprio, privo di forma. Molecole ravvicinate ma in movimento più rapido (scivolano le une sulle altre), non comprimibili in modo apprezzabile

STATO SOLIDO: volume e forma definiti, non comprimibili in modo apprezzabile. Struttura molecolare rigida, movimento minimo

In virtù della variazione di pressione e/o temperatura i materiali subiscono le transizioni di fase, descritte nei "diagrammi di fase", costruiti sulla base di dati sperimentali

Materiali funzionali: materiali che a seguito di uno stimolo esterno (es. cambiamento di temperatura, irraggiamento, variazione di pH, sollecitazione meccanica) subiscono una modificazione strutturale, dimensionale o esibiscono, ad esempio, una modificata conducibilità elettrica (materiali piezoelettrici)

cristalliliquidi)SOSTANZA PURA: sistema omogeneo di composizione definita e costante, caratterizzato da proprietàchimico-fisiche specifiche.

Distinta in:

• elementi: sostanze non scomponibili, costituite da solo un tipo di atomosi conoscono 118 elementi _ costituiscono la tavola periodica
• composti: sostanze costituite da due o più elementi (scomponibile)con due o più tipi di atomi legati tra loro per formare reticoli cristallini tridimensionali o molecole

miscele: combinazioni di di due o più sostanze in cui ciascuna sostanza conserva la sua identità chimica e e le sue proprietà.

Distinguibili in:

• eterogenee: variano per composizione e aspetto per ogni tipo di campione
• omogenee: uniformi. Dette anche soluzioni (solide, liquide, gassose)

PROPRIETà DELLA MATERIA

proprie di ogni sostanza si distinguono in:

• fisiche: osservabili senza cambiare l'identità e la composizione della sostanza
• colore, odore, densità, punto di ebollizione,

punto di fusione, durezza

cambiamenti fisici: le sostanze cambiano aspetto ma non composizione

cambiamenti di stato

chimiche: descrivono le diverse reazioni che portano alla formazione di altre sostanze

trasformazioni chimiche: trasformazioni di sostanze in altre sostanze

reazioni chimiche

proprietà intensive: non dipendono dalla quantità del campione esaminato (temperatura, densità)

proprietà estensive: correlate alla quantità di sostanza presente (massa, volume)

SEPARAZIONE DI MISCELE

nei suoi componenti sfruttandone le proprietà:

• filtrazione: Operazione che consiste nella separazione di una miscela eterogenea solido-liquida o solido-gassosa per mezzo di un filtro che trattiene le particelle solide in sospensione, mentre la rimanente parte fluida lo attraversa e può essere raccolta.
• Distillazione: Tecnica di separazione di una miscela liquida, che consiste nell'evaporazione a caldo (o a bassa pressione) sfruttando le diverse

temperature di ebollizione e nella successiva condensazione dei vapori;

Cromatografia: sfrutta la differente capacità che hanno i componenti di aderire a una superficie solida quando sono trascinati da un fluido detto eluente.

SISTEMA INTERNAZIONALE

PREFISSI SISTEMA METRICO

massa: quantità di materia che costituisce un corpo Kg= 2,2 libbre (lb)

temperatura: grandezza che misura gli scambi di calore tra corpi in contatto termico fluendo da quelli a temperatura maggiore a quelli a temperatura minore

CELSIUS KELVIN FAHRENHEIT

0 °C = congelamento H2O - 273,15 °C = zero assoluto 32 °F = congelamento (minima temperatura raggiungibile)

100 °C = ebollizione 212 °F = ebollizione

K = °C + 273,15 F= 9/5 ( °C) + 32

Unità derivate

peso: forza con cui un corpo viene attratto dalla Terra (forza di gravità) P= m * g (N)

volume: estensione di un corpo nello spazio 1 mL = 1 cm cubo 1 L = 1 dm cubo (siringhe, burette, pipette)

densità: massa / volume ( g/ cm cubo)

(g/ mL) dipende dalla temperatura, se omessa sottointesa temperatura ambiente (25°C) calore: forma di energia scambiata tra corpi a temperature diverse 1 cal = 4,186 joule energia: - lavoro: F*s * cosa (J) - cinetica: lavoro meccanico che è stato fatto su un corpo, energia di movimento che non dipende dalla posizione del corpo Ek = 1/2 * mv^2 - potenziale: lavoro meccanico che il corpo è potenzialmente in grado di produrre, energia di posizione che non dipende dallo stato di moto del corpo Ep = mgh - radiante: forma di energia che consiste in un'emissione di radiazione derivante da corpi eccitati. Si propaga nello spazio tramite onde. È anche detta energia elettromagnetica perché viene emessa dai corpi sotto forma di irradiazioni di onde elettromagnetiche Er = hv (h = 6,6260 * 10^-34) - termica: posseduta da qualsiasi corpo che abbia una temperatura superiore allo zero assoluto. J = cal * 4,186 ogni misura è affetta da errore - precisione:

indica quanto sono vicine tra di loro differenti misure - accuratezza: indica quanto la misura si avvicina al valore reale - cifre significative: indicano il grado di incertezza di una misura