Esempi di SISTEMI ETEROGENEI. latte Acqua + olio Acqua + sabbia

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1 MATERIA MISCUGLIO SOSTANZA PURA MISCUGLIO OMOGENEO MISCUGLIO ETEROGENEO COMPOSTO ELEMENTO Elemento: una sostanza pura che non può essere scomposta in sostanze più semplici. Composto: una sostanza pura che può essere scomposta in sostanze piu semplici. Sistema puro: sistema costituito da una sola sostanza. Miscuglio: unione di due o piu sostanze che con il loro contatto non producono una reazione chimica. Miscuglio omogeneo: miscuglio i cui componenti non sono piu distinguibili e che si presenta in una fase. Miscuglio eterogeneo: miscuglio i cui componenti sono facilmente distinguibili e che è costituito da due o piu fasi.

2 SISTEMI ETEROGENEI I componenti mantengono le proprie caratteristiche e ciò permette di individuarli anche se sono ben mescolati. Ad esempio un miscuglio di sale fino e pepe macinato. I componenti di un sistema eterogeneo possono essere mescolati nelle più diverse quantità e proporzioni. I componenti di un sistema eterogeneo possono essere separati mantenendo immutate le loro proprietà. Le proprietà del sistema possono risultare diverse nelle diverse porzioni del sistema stesso. Nel caso dei miscugli eterogenei le porzioni di materia che si interpongono sono sempre più o meno grossolane ed è quindi sempre possibile a occhio nudo o al massimo tramite l'utilizzo di un microscopio ottico riconoscere i componenti di partenza.

3 Esempi di SISTEMI ETEROGENEI latte Acqua + olio Acqua + sabbia

4 Miscuglio: mescolanza di due o più sostanze solide

5 Fumo: dispersione di un solido in un gas Molto spesso il fumo è formato da particelle di carbonio o composti organici non bruciati completamente A seconda del materiale che brucia il colore del fumo cambia, ciò può facilitare il riconoscimento del combustibile. Bianco Fosforo, paglia; Giallo marrone Nitrocellulosa, polvere da sparo, acido nitrico, zolfo, acido solforico; Grigio marrone carta, legno; Marrone olio da cucina; Marrone nero nafta; Nero benzina, carbone, catrame, plastica, cherosene; Viola Iodio

6 Nebbia (aereosol) : dispersione di un liquido in un gas Il vapore acqueo a contatto con l aria si raffredda e si condensa in un aereosol formato da piccole goccie d acqua che rifrangono la luce solare

7 Emulsioni: dispersione di due liquidi immiscibili tra loro L'emulsione è una dispersione, più o meno stabile, di un fluido sotto forma di minutissime goccioline o bollicine (fase dispersa) in un altro fluido non miscibile (fase disperdente o veicolo). La sua stabilità dipende da: * la densità delle due fasi; * la temperatura e la presenza di sostanze tensioattive (emulsionanti) * la presenza di elettroliti Le emulsioni fanno parte di una classe più generale di sistemi a due fasi chiamati colloidi.

8 Sospensioni: dispersione di un solido in un liquido A differenza della soluzione, in cui le due parti si uniscono intimamente dando origine ad un liquido perfettamente trasparente, nella sospensione la miscela è opaca e torbida, a causa dell'effetto Tyndall.

9 SISTEMI OMOGENEI Nei sistemi omogenei i componenti sono mescolati in modo molto più profondo, tanto che essi perdono alcune caratteristiche esteriori e non sono più individuabili, neppure con l aiuto del microscopio. Nei sistemi omogenei i componenti si mescolano così bene che perdono alcune delle loro proprietà e non si riescono più a distinguere. I componenti di un sistema omogeneo possono essere mescolati in moltissime proporzioni, talvolta con qualche limitazione. I componenti di un sistema omogeneo possono essere separati se si cambia il loro stato di aggregazione o se si sfrutta la loro diversa solubilità. Le proprietà di un sistema omogeneo sono assolutamente le stesse in qualunque suo punto. Possiamo dire che il mescolamento avviene a livello molecolare intendendo con questo che se noi potessimo "guardare" la composizione del miscuglio vedremmo le molecole delle due sostanze mescolate casualmente le une con le altre. I sistemi omogenei sono indicati anche come soluzioni.

10 SISTEMI OMOGENEI Alcuni tipi di sisetmi omogenei liquidi sono chiamati SOLUZIONI. Questi sistemi sono molto diffusi: l acqua minerale o del rubinetto, la miscela per gli scooter, la candeggina per il bucato, l alcol denaturato. Le SOLUZIONI sono quindi sistemi omogenei formati da due o più componenti. Il componente presente in quantità maggiore è detto SOLVENTE, l altro (o gli altri) si chiama SOLUTO. Il SOLVENTE è un materiale liquido mentre, prima di sciogliersi, il SOLUTO può essere in uno qualunque dei tre stati di aggregazione. Ad esempio la COCA COLA è una soluzione in cui sono presenti SOLUTI SOLIDI (zucchero, caffeina, caramello), LIQUIDI (acido ortofosforico) e GASSOSI (soprattutto anidride carbonica).

11 SOLUZIONI CON UN SOLUTO SOLIDO SOLUZIONI CON UN SOLUTO LIQUIDO SOLUZIONI CON UN SOLUTO GASSOSO

12 Per caratterizzare in modo completo una soluzione, oltre a sapere quali sono il SOLUTO e il SOLVENTE, occorre conoscere una grandezza che si chiama CONCENTRAZIONE. La CONCENTRAZIONE di una soluzione esprime la composizione quantitativa del miscuglio omogeneo, cioè il rapporto tra quantità di soluto e quantità di soluzione (o di solvente). Ad esempio, la pericolosità di una soluzione acida dipende soprattutto dalla sua concentrazione. La concentrazione di una soluzione NON può assumere qualunque valore, ossia un certo volume di solvente NON è in grado di sciogliere qualunque quantità di soluto. Il SOLUTO, infatti, rimane indisciolto quando la soluzione ha raggiunto la massima concentrazione possibile ad una certa TEMPERATURA. In questo caso si parla di SOLUZIONE SATURA e la sostanza indisciolta viene detta CORPO DI FONDO.

13 Un elemento chimico è una sostanza pura costituita da un unico tipo di atomi, quelli che appunto lo caratterizzano e si distinguono da quelli degli altri elementi per il numero atomico (Z). Gli elementi possono presentarsi in diverse forme: sotto forma monoatomica: i gas nobili (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn). sotto forma molecolare: alcuni esempi sono H 2, N 2, O 2, O 3, F 2, P 4, S 8, Cl 2, Br 2, I 2. sotto forma di insieme continuo (cristallino o amorfo) di atomi legati in modo covalente: per esempio C, Si, B, Sb. sotto forma metallica: la maggior parte degli elementi sono metalli, alcuni esempi sono il ferro, il sodio, l'oro, il calcio, l'uranio

14 Un composto chimico è una sostanza formata da due o più elementi, con un rapporto fisso tra di loro che ne determina la composizione. Per esempio l'acqua è un composto chimico formato da idrogeno e ossigeno in rapporto di due a uno. In generale, il rapporto fisso deve essere determinato da proprietà chimiche o fisiche, piuttosto che da arbitrarie selezioni e scelte umane. Pertanto sostanze come ad esempio l'ottone e la cioccolata, sono considerate miscugli e non composti chimici. Una caratteristica fondamentale del composto chimico è la sua formula chimica. La formula descrive il rapporto del numero di atomi nell'unità minima della sostanza. Per esempio, nella formula H 2 O (acqua) ci sono due atomi di idrogeno per ogni atomo di ossigeno. I composti chimici possono avere diverse fasi. Tutti i composti chimici si disgregano in composti chimici più semplici od in singoli atomi se vengono riscaldati ad una temperatura sufficientemente alta. Questa viene chiamata temperatura di disgregazione. Ogni composto chimico che sia stato individuato e descritto nella letteratura scientifica, ha un suo numero di identificazione univoco, detto numero CAS.

15 I composti hanno proprietà molto diverse da quelle degli elementi da cui derivano. SODIO Na CLORO Cl 2 SODIO Na + 1/2 CLORO Cl 2 SODALITE Na 4 Al 3 Si 3 O 12 Cl SILVERITE KCl NaCl

16 Composti dello stesso tipo di atomi possono avere proprietà anche molto diverse Nera Tenera Sfaldabile Buon conduttore di calore ed elettricità Tutti i diamanti del mondo si stanno trasformando in mine per matite. Si possono produrre diamanti sintetici sottoponendo la grafite a P e T elevate. Incolore Trasparente Duro Isolante

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