Le trasformazioni fisiche

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Un sistema è una porzione delimitata di materia.

Un bicchiere d’acqua è un esempio di sistema.

La materia può esistere in tre stati fisici,

detti stati di aggregazione della materia:

• stato solido;

• stato liquido;

• stato aeriforme.

Valitutti et al., Chimica: concetti e modelli 2ed © Zanichelli editore 2018

Gli stati fisici della materia

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Tre esempi di stati di aggregazione della materia:

A Fili di rame

(stato solido).

B Gocce di

mercurio

(stato liquido).

C Beuta

contenente iodio

(stato aeriforme).

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Gli stati fisici della materia

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I tre stati di aggregazione della materia hanno proprietà

caratteristiche.

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Gli stati fisici della materia

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Si dice fase una porzione di materia, fisicamente

distinguibile e delimitata, che ha proprietà intensive

uniformi.

Un sistema costituito da una sola fase

è detto omogeneo.

Un sistema costituito da due o più fasi

è detto eterogeneo.

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I sistemi omogenei ed eterogenei

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I sistemi omogenei ed eterogenei

Il sistema acqua-olio è un sistema eterogeneo.

L’olio è un liquido che non si disperde in acqua.

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La materia può essere suddivisa in sostanze pure

e miscugli. Le sostanze pure e i miscugli

possono essere a loro volta omogenei o eterogenei.

Un sistema è puro solo se è formato da una singola

sostanza che possiede proprietà caratteristiche

e ha una composizione costante.

Un sistema formato da due o più sostanze

è un miscuglio (o miscela).

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Le sostanze pure e i miscugli

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Le sostanze pure e i miscugli

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Le sostanze pure e i miscugli

Un miscuglio omogeneo di due o più sostanze

è chiamato soluzione.

Il componente più abbondante del miscuglio

è il solvente, mentre i componenti meno abbondanti

si chiamano soluti.

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Le sostanze pure e i miscugli

Le soluzioni non sono soltanto liquide.

L’aria che respiriamo è una soluzione gassosa.

L’acciaio, il bronzo e le altre leghe metalliche sono invece

esempi di soluzioni solide.

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Le sostanze pure e i miscugli

Un miscuglio eterogeneo è costituito da componenti

chimicamente definiti e da fasi fisicamente distinguibili.

Un campione di sabbia

ingrandito al microscopio

ottico (ingrandimento 15×).

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Le sostanze pure e i miscugli

I miscugli eterogenei possono presentare aspetti

anche molto diversi al variare dello stato di aggregazione

delle fasi che li costituiscono.

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Le sostanze pure e i miscugli

La schiuma è un tipico esempio di miscuglio costituito

dalla dispersione di gas in un liquido.

La nebbia è un miscuglio eterogeneo acqua-aria.

Il fumo è un miscuglio eterogeneo di un solido in un gas.

L’emulsione è un miscuglio eterogeneo tra due

o più liquidi immiscibili tra loro.

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Le sostanze pure e i miscugli

A Lo nebbia è formata da minuscole goccioline d’acqua

disperse e sospese nell’aria.

B Un gelato è sia un’emulsione sia una schiuma.

C Le vernici per il legno sono esempi di emulsioni.

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Le sostanze pure e i miscugli

I colloidi costituiscono una classe di materiali

che ha caratteristiche intermedie tra quelle dei miscugli

omogenei e quelle dei miscugli eterogenei.

I colloidi contengonono particelle con un diametro

compreso tra 10−9e 10−6m disperse in un solvente.

particelle = fase dispersa

solvente = fase disperdente

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La solubilità

La solubilità è la quantità massima di soluto

che si può sciogliere in una determinata quantità

di solvente a una certa temperatura.

La solubilità varia da sostanza a sostanza

e dipende dalle proprietà del soluto e del solvente.

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La solubilità

Andamento della solubilità in acqua in funzione

della temperatura per alcune sostanze.

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La concentrazione delle soluzioni

Le soluzioni con piccole quantità di soluto sono diluite.

Le soluzioni con elevate quantità di soluto

sono concentrate.

La concentrazione di una soluzione è il rapporto

tra la quantità di soluto e la quantità di solvente

(o di soluzione) in cui il soluto è disciolto.

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Le concentrazioni percentuali

La concentrazione di una soluzione si può esprimere

in modi diversi:

• concentrazione percentuale in massa (% m/m)

• concentrazione percentuale massa su volume (% m/V)

• concentrazione percentuale in volume (% V/V)

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Le concentrazioni percentuali

• concentrazione percentuale in massa (% m/m):

• concentrazione percentuale massa su volume (% m/V):

• concentrazione percentuale in volume (% V/V):

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Le concentrazioni percentuali

Per passare dalla concentrazione percentuale massa

su volume alla concentrazione percentuale in massa

e viceversa, bisogna conoscere la densità

della soluzione:

% m/V = % m/m ∙ d

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