Sostanza pura Il termine sostanza indica il tipo di materia di cui è fatto un corpo. Corpi formati da un unico tipo di materia sono costituiti da sostanze pure. Una sostanza pura ha composizione definita e costante e si riconosce per le sue proprietà fisiche e chimiche che sono definite e costanti.
Proprietà fisiche Possono essere osservate e misurate senza alterare la composizione della sostanza Alcune proprietà fisiche di una sostanza si possono cogliere con i sensi, ad esempio il colore, l odore, la durezza, lo stato fisico. Altre proprietà fisiche possono anche essere misurate in laboratorio, ad esempio la temperatura di fusione, la temperatura di ebollizione, la densità, che saranno diverse da quelle delle altre sostanze.
Proprietà chimiche Descrivono ciò che accade quando una sostanza interagisce con altre sostanze, ad esempio: una proprietà chimica del ferro è la sua tendenza a reagire con l ossigeno e l umidità dell aria ricoprendosi di ruggine; una proprietà chimica del metano è quella di reagire vivacemente con l ossigeno, producendo notevoli quantità di calore.
GRANDEZZE ESTENSIVE ED INTENSIVE Una grandezza estensiva dipende dalla massa del campione, cioè dalla sua quantità; il valore di una proprietà estensiva varia quindi al variare della massa del campione. Il volume, per esempio, è una proprietà estensiva: 2 kg di acqua occupano due volte il volume di 1 kg di acqua.
GRANDEZZE ESTENSIVE ED INTENSIVE Una grandezza intensiva è invece indipendente dalla massa del campione, cioè il suo valore non cambia al variare della massa del campione. La temperatura, per esempio, è una proprietà intensiva: se da una bottiglia a temperatura ambiente si versa un po d acqua in un bicchiere (anch esso a temperatura ambiente) e si misura la temperatura dell acqua nel bicchiere e nella bottiglia, si può constatare che il suo valore è uguale in entrambi i casi, anche se la massa di acqua nella bottiglia è molto più grande di quella nel bicchiere. Anche la densità di una sostanza è indipendene dalla dimensione del campione. La densità è infatti definita dalla relazione d = m/v; raddoppiando il volume se ne raddoppia contemporaneamente anche la massa, così che il rapporto massa/volume rimane identico. La densità è quindi una proprietà intensiva.
Definizione di Sistema e Fase Un SISTEMA è una porzione delimitata di materia Si definisce FASE una porzione di materia fisicamente distinguibile e delimitata che ha proprietà intensive uniformi olio acqua
Miscugli omogenei ed eterogenei Corpi formati da due o più tipi di materia, cioè da due o più sostanze, formano i miscugli. Un miscuglio è omogeneo quando le sostanze che lo formano, cioè i suoi componenti, si trovano mescolati in modo uniforme. Le proprietà di un miscuglio omogeneo sono le stesse in qualunque parte del campione. I componenti non si distinguono neanche con il microscopio. I miscugli eterogenei sono quelli in cui si possono facilmente riconoscere i componenti, visivamente o con l aiuto di un microscopio. Si possono distinguere vari tipi di misceugli eterogenei
Miscugli omogenei ed eterogenei Un miscuglio omogeneo è un SISTEMA costituito da un unica fase Un miscuglio omogeneo è chiamato SOLUZIONE Un miscuglio eterogeneo è un SISTEMA costituito da due o più fasi
Tipo di miscuglio Solido/liquido Liquido/liquido Gas/liquido Solido7gas Principali tipi di miscugli Descrizione Soluzione: unica fase liquida trasparente Sospensione: miscuglio opaco di particelle solide sospese in un liquido Gel: miscuglio gelatinoso di un solido e di un liquido Soluzione: unica fase liquida trasparente Emulsione: miscuglio opaco contenente goccioline di un liquido mescolato intimamente con un altro Soluzione: unica fase liquida trasparente Nebbia: goccioline di un liquido sospese nel gas Schiuma: numerose goccioline di gas bloccate dentro un liquido Fumo: sospensione di particelle solide in un gas Schiuma: numerose goccioline di gas bloccate dentro un solido Esempi Acqua di mare, zucchero in acqua Acque torbide di fiume, farina in acqua gelatina Vodka, benzina, olio Latte, maionese, Acqua tonica, bibite gassate Nubi a bassa quota Schiuma da barba, schiume detergenti Fumo di sigaretta Paste in lievitazione, gomma piuma, polistirolo espanso Solido/solido Soluzione: unica fase solida (leghe) Bronzo, acciaio, ottone
Riassumendo la composizione e quindi le proprietà intensive sono le stesse in ogni parte del sistema La composizione e le proprietà intensive variano da una parte all altra del sistema.