La materia. La materia. I sistemi 03/03/2019. sistemi aperti sistemi chiusi sistemi isolati

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1 La materia La materia Materia è tutto ciò che occupa spazio e possiede massa. All osservazione la materia può presentarsi: omogenea se ha un aspetto uniforme, come per esempio il ferro, il legno, la plastica eterogenea se invece l aspetto non è uniforme. Per studiare la materia si suddivide in sistemi: sistema è la di materia oggetto di studio. ambiente è tutto ciò che non fa parte del sistema. Tra sistema ed ambiente possono avvenire scambi di materia e/o di energia A seconda degli scambi si definiscono 3 diversi tipi di sistemi: sistemi aperti sistemi chiusi sistemi isolati 1

2 Si definisce aperto un sistema che scambia sia energia che materia con l ambiente: ad esempio una tazza di tè caldo Si definisce chiuso un sistema che con l ambiente scambia energia ma non materia: ad esempio una lattina di tè Si definisce isolato un sistema che con l ambiente non scambia né materia né energia: ad esempio un thermos di tè 2

3 Stati fondamentali L aspetto, la materia può presentarsi sotto tre diverse forme dette: stato solido stato liquido STATI FONDAMENTALI DELLA MATERIA materia che possiede forma e volume propri materia che possiede volume proprio ma non forma propria stato aeriforme materia che non possiede né forma e né volume propri Gli aeriformi Gli aeriformi comprendono gas e vapori. La differenza dipende dalla temperatura a cui si trova la sostanza. Ogni aeriforme è caratterizzato da una temperatura particolare, detta temperatura critica, al di sopra della quale è impossibile trasformarlo in liquido, agendo solo sulla pressione. Quando un aeriforme è al di sopra della sua temperatura critica è detto gas; se si trova al di sotto è detto vapore. Gli aeriformi Per esempio, l ossigeno ha una temperatura critica di 119 C. A temperatura ambiente, quindi, l ossigeno è un gas e rimane tale anche se viene compresso: per farlo liquefare bisogna raffreddarlo sotto i 119 C. L acqua ha una temperatura critica di 374 C. A 100 C è un quindi vapore che, per compressione, può diventare liquido. Il gas acqua esiste a temperature superiori a 374 C. 3

4 : aspetto Per quanto riguarda l aspetto, i sistemi vengono distinti in: fisicamente omogenei se apparentemente composti da una sola sostanza fisicamente eterogenei se apparentemente composti da più sostanze SOSTANZA: tipo di materia con proprietà ben definite Sistemi fisicamente eterogenei Le diverse sostanze che formano un sistema fisicamente eterogeneo vengono chiamate FASI. Una fase è quindi: una porzione di sistema ben delimitata e che presenta le stesse proprietà in ogni suo punto. Ogni fase di un sistema fisicamente eterogeneo costituisce un sistema fisicamente omogeneo. Sistemi fisicamente eterogenei fisicamente eterogenei vengono detti MISCUGLI Per stabilire se un sistema è fisicamente eterogeneo non basta guardarlo ad occhio nudo, bisogna osservarlo anche al microscopio. Questo perché alcuni sistemi sembrano alla vista costituiti da una sola fase, ma in realtà non lo sono. 4

5 Sistemi fisicamente eterogenei Il latte, per esempio, appare così al microscopio: Si notano gocce di grasso che si muovono in un liquido. I globuli possono raccogliersi in superficie formando la panna. Sono sistemi effettivamente costituiti da un unica fase. Non è detto però che siano necessariamente formati da una sola sostanza. Mescolando acqua e sale, per esempio, si ottiene un sistema fisicamente omogeneo ma composto da due sostanze che non possiamo distinguere in alcun modo. Distinguiamo allora due diversi sistemi fisicamente omogenei: 1. quelli composti da più sostanze (es. l acqua salata) 2. quelli composti da una sola sostanza (es. l acqua distillata) I primi sono detti chimicamente eterogenei i secondi sono detti chimicamente omogenei 5

6 chimicamente eterogenei sono chiamati SOLUZIONI chimicamente omogenei sono chiamati SOSTANZE PURE Esistono sostanze pure che, con interventi energici, possono essere scomposte in altre sostanze pure. Ad esempio, facendo passare una corrente elettrica nell acqua distillata otteniamo due gas differenti: l ossigeno e l idrogeno. le sostanze pure che si possono scomporre in altre sostanze pure sono chiamate COMPOSTI Le sostanze pure che non è assolutamente possibile scomporre sono dette ELEMENTI 6

7 Riepilogando: fisicamente eterogenei MISCUGLI sistemi fisicamente omogenei chimicamente eterogenei SOLUZIONI chimicamente omogenei sostanze pure COMPOSTI ELEMENTI 7