MATERIA: tutto ciò che ha una MASSA, occupa un VOLUME e ha ENERGIA

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1 La materia

2 La materia MATERIA: tutto ciò che ha una MASSA, occupa un VOLUME e ha ENERGIA Il mondo che ci circonda è costituito da materia. La chimica studia le proprietà della materia e i suoi cambiamenti.

3 Appunti dalla LIM

4 La materia si divide in sostanze pure e miscugli

5 materia sostanze pure miscugli Una sostanza pura è formata da una sola sostanza, identificabile con una sola formula chimica. Un miscuglio contiene più sostanze.

6 Sostanze pure e miscugli L acqua potabile è un miscuglio, perché è una soluzione costituita da più componenti. L acqua distillata è una sostanza pura. Per identificarla è sufficiente la sua formula chimica: H 2 O.

7 I miscugli possono essere omogenei o eterogenei

8 materia sostanze pure miscugli miscugli omogenei miscugli eterogenei

9 Appunti dalla LIM

10 FASI Si dice fase una porzione di materia fisicamente distinguibile e delimitata, con proprietà intensive uniformi in tutte le sue parti. L acqua contenuta nel bicchiere è una fase.

11 Appunti dalla LIM

12 Esempi di sistemi costituiti da due fasi Acqua minerale frizzante (1 fase liquida e 1 fase gassosa, perché nell acqua sono contenute bollicine) Acqua e sabbia (1 fase liquida e 1 fase solida) Acqua e olio (2 fasi liquide, quando i due liquidi sono immiscibili)

13 Miscugli omogenei o eterogenei Un miscuglio omogeneo è costituito da una sola fase. Un miscuglio eterogeneo è costituito da più fasi. (Un sistema eterogeneo può comunque apparire uniforme)

14 Miscugli eterogenei - esempi1 acqua e gas acqua e olio

15 Miscugli eterogenei - esempio2 Struccante bi-fasico

16 Miscugli eterogenei esempio3 Il burro è un sistema eterogeneo perché contiene una parte acquosa e una oleosa.

17 Miscugli eterogenei esempio4 Il granito è un miscuglio eterogeneo solido

18 Miscugli eterogenei esempio5 Al microscopio si vedono le goccioline di grasso A occhio nudo il latte appare uniforme

19 Sostanze pure esempi1 grafite (C) mercurio (Hg) zolfo (S) zinco (Zn) rame (Cu)

20 Sostanze pure esempi2

21 Sostanze pure: attenzione! Anche una sostanza pura può essere costituita da 2 fasi. L acqua distillata a 0 C è in parte in fase solida (ghiaccio) e in parte in fase liquida.

22 Appunti da LIM: le soluzioni

23 Miscugli omogenei = Soluzioni Un miscuglio omogeneo è detto soluzione (ad esempio NaCl e H 2 O, etanolo e H 2 O). La sostanza più abbondante è detta solvente, quelle meno abbondanti sono dette soluti.

24 Soluzioni Le soluzioni più comuni sono quelle acquose (H 2 O e sale, H 2 O e zucchero) L aria è una soluzione gassosa, di N 2, O 2 e altri gas in percentuale minore L acciaio, il bronzo e le altre leghe metalliche sono soluzioni solide.

25 Soluzioni acquose Molte sostanze tendono spontaneamente a miscelarsi con l acqua. La teina è una delle sostanze che si liberano dalle foglie di tè messe in infusione in acqua calda, formando una soluzione acquosa.

26 Miscugli eterogenei particolari I miscugli eterogenei possono presentare aspetti assai diversi al variare dello stato di aggregazione dei costituenti. La panna è una schiuma La maionese è un emulsione

27 Miscugli eterogenei particolari Schiuma: dispersione di un gas in un liquido (ad esempio la panna montata ha incorporato aria) Nebbia: miscuglio acqua-aria (per esempio le nubi) Fumo: miscuglio di un solido e un gas (il fumo dei camini contiene finissime particelle di carbone). Emulsione: miscuglio di liquidi immiscibili, ottenuto agitandoli energicamente (la maionese si ottiene agitando olio e tuorlo d uovo).

28 Colloidi I colloidi hanno caratteristiche intermedie tra quelle dei miscugli omogenei (soluzioni) e quelle dei miscugli eterogenei. Sono sospensioni di grandi particelle (diametro tra 1 e 100 nm) in un solvente.

29 Colloidi Per distinguere i colloidi dalle soluzioni si può utilizzare la luce Effetto Tyndall: In una soluzione (a destra) le particelle di soluto sono troppo piccole per deviare la luce. In un colloide (a sinistra) il raggio viene deviato dalle particelle colloidali e quindi non si vede

30 Colloidi - esempi Sono colloidi: il citosol delle cellule, l albume delle uova, la gelatina, i budini, le caramelle gommose.

31 Tabella miscugli-colloidi

32 Metodi di separazione dei miscugli

33 Filtrazione Con l uso di opportuni filtri, è possibile separare particelle solide più o meno grandi da miscugli liquidi e gassosi. La filtrazione è impiegata per separare l acqua dai fanghi prodotti nella depurazione delle acque di scarico.

34 Centrifugazione I miscugli eterogenei di liquidi o solidi con densità diverse possono essere separati per decantazione. La centrifuga fornisce accelerazioni superiori a quella di gravità, consentendo una stratificazione più rapida.

35 Estrazione L estrazione sfrutta la diversa solubilità dei componenti del miscuglio in un dato solvente. Se un solo componente è solubile in un solvente, può essere allontanato dal miscuglio.

36 Estrazione esempio1 Lo iodio può essere estratto in etere di petrolio Se vuoi vedere l esperimento fatto in lab. clicca qui

37 Estrazione esempio2 Il caffè è preparato mediante estrazione selettiva in acqua(vapore) di alcuni componenti della polvere di caffè macinato.

38 Cromatografia La cromatografia moltiplica l efficacia dell estrazione. Il solvente, che si chiama fase mobile, trasporta i componenti del miscuglio attraverso una fase fissa.

39 Distillazione La distillazione sfrutta la diversa volatilità dei componenti delle miscele liquide. È il metodo privilegiato per la purificazione dei liquidi. 1. La miscela bolle in un recipiente (evaporazione) 2. I vapori condensano per raffreddamento con acqua fredda (condensazione) Autore, Autore, AutoreTitolo Zanichelli editore 2009

40 Distillazione refrigerante miscela scarico acqua di raffreddamento (entrata) distillato

41 Video sulla DISTILLAZIONE Per vedere il video clicca sull immagine sotto

42 Riepilogo tecniche di separazione Tecniche di separazione dei miscugli e proprietà fisiche interessate

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