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 e 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, cristalli liquidi).

Sostanza pura

Sistema omogeneo di composizione definita e costante, caratterizzato da proprietà chimico-fisiche specifiche. Distinta in:

• Elementi: Sostanze non scomponibili, costituite da solo un tipo di atomo. Si conoscono 118 elementi che 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 due o più sostanze in cui ciascuna sostanza conserva la sua identità chimica e le sue proprietà.

• 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-liquido.