02x01 - Stati della materia, sostanze e miscugli

Valitutti, Falasca, Amadio
Chimica:
concetti e modelli
Seconda edizione

Capitolo 2

Le trasformazioni
fisiche
della materia

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1. Gli stati fisici della materia

2. I sistemi omogenei ed eterogenei

3. Le sostanze pure e i miscugli

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

Le trasformazioni fisiche
della materia - Parte 1

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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.

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1. Gli stati fisici della materia

solido

liquido

aeriforme

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Tre esempi di stati di aggregazione della materia:

AFili di rame

(stato solido).

BGocce di

mercurio

(stato liquido).

CBeuta

contenente iodio

(stato aeriforme).

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1. Gli stati fisici della materia

Drag and Drop

Un ​

Placeholder

è una porzione delimitata di ​

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. La materia può esistere in tre ​

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, detti stati di ​

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sistema

materia

stati fisici

aggregazione

assimilazione

volume

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I tre stati di aggregazione della materia hanno proprietà caratteristiche.

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1. Gli stati fisici della materia

Multiple Choice

Lo stato di aggregazione solido ha le seguenti caratteristiche

• Forma e volume definiti, forti forze intermolecolari, bassa comprimibilità

• Forma e volume definiti, forze intermolecolari deboli, elevata comprimibilità

• Forma indefinita, volume definito, forti forze intermolecolari, bassa comprimibilità

• Forma e volume indefiniti, forze intermolecolari deboli, elevata comprimibilità

Multiple Choice

Lo stato di aggregazione liquido ha le seguenti caratteristiche

• Forma e volume definiti, forti forze intermolecolari, bassa comprimibilità

• Forma e volume definiti, forze intermolecolari deboli, elevata comprimibilità

• Forma indefinita, volume definito, forti forze intermolecolari, bassa comprimibilità

• Forma e volume indefiniti, forze intermolecolari deboli, elevata comprimibilità

Multiple Choice

Lo stato di aggregazione gassoso ha le seguenti caratteristiche

• Forma e volume definiti, forti forze intermolecolari, bassa comprimibilità

• Forma e volume definiti, forze intermolecolari deboli, elevata comprimibilità

• Forma indefinita, volume definito, forti forze intermolecolari, bassa comprimibilità

• Forma e volume indefiniti, forze intermolecolari deboli, elevata comprimibilità

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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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2. I sistemi omogenei ed eterogenei

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Il sistema acqua-olio è un

sistema eterogeneo.

L’olio è un liquido che non

si disperde in acqua.

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Il sistema bibita gassata è

un sistema omogeneo.

Zucchero, aromi e gas

sono disciolti in acqua.

2. I sistemi omogenei ed eterogenei

Drag and Drop

Si dice ​

Placeholder

una porzione di ​

Placeholder

, ​

Placeholder

distinguibile e ​

Placeholder

, che ha proprietà ​

Placeholder

uniformi.

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fase

materia

fisicamente

delimitata

intensive

estensive

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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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3. Le sostanze pure e i miscugli

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3. Le sostanze pure e i miscugli

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Fill in the Blank

Un sistema costituito da una sola fase è detto

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Un sistema costituito da più di una fase è detto

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3. 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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3. 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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3. 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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3. 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.

● 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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3. Le sostanze pure e i miscugli

ALa nebbia è formata da minuscole goccioline d’acqua

disperse e sospese nell’aria.

BUn gelato è sia un’emulsione sia una schiuma.

CLe vernici per il legno sono esempi di emulsioni.

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3. 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.

Le dispersioni collidali contengono particelle con
un diametro compreso tra 10⁻⁹ e 10⁻⁶ m disperse in
un solvente.

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❏ particelle = fase dispersa

(solida, liquida o gassosa)

❏ solvente = fase disperdente

(liquida o gassosa)

Fill in the Blank

Come si chiama un miscuglio omogeneo di due o più sostanze?

Drag and Drop

In una ​

Placeholder

, il componente ​

Placeholder

abbondante è il ​

Placeholder

, mentre i componenti ​

Placeholder

abbondanti si chiamano ​​

Placeholder

.

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soluzione

più

solvente

meno

soluti

Multiple Select

Quali tra i seguenti sono miscugli omogenei?

• Acqua minerale

• Sabbia

• Acqua e olio

• Aria

Multiple Choice

Le leghe metalliche sono soluzioni

• Vero

• Falso

Con la filtrazione si possono separare particelle solide da miscugli liquidi e gassosi. Per i miscugli liquidi si usano filtri di carta arrotolati, da cui il liquido scende per gravità verso il basso lasciando sul filtro la parte solida.

​Filtrazione e setacciatura

​Per separare un miscuglio eterogeneo solido-solido con materiali a diversa granulometria, si può adoperare un setaccio, che lasci passare solo i componenti del miscuglio che hanno dimensioni inferiori a quelle dei pori. Questa tecnica di separazione si dice setacciatura.

Decantazione

Centrifugazione

Estrazione

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La cromatografia

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La distillazione

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​La distillazione è il metodo per la purificazione dei liquidi e si basa sulla diversa volatilità (cioè la tendenza a evaporare) dei componenti delle miscele. La distillazione coinvolge l'evaporazione e la condensazione.

Multiple Choice

Quale tra i seguenti sistemi può essere separato tramite la centrifugazione?

• Latte

• Sabbia

• Acqua di mare

• Vino

Multiple Choice

Quale tra i seguenti sistemi può essere separato tramite la setacciatura?

• Latte

• Sabbia

• Acqua di mare

• Vino

Multiple Choice

Quale tra i seguenti sistemi può essere separato tramite l'evaporazione?

• Latte

• Sabbia

• Acqua di mare

• Vino

Multiple Choice

Quale tra i seguenti sistemi può essere separato tramite la distillazione?

• Latte

• Sabbia

• Acqua di mare

• Vino

Multiple Choice

Quale tra i seguenti metodi è più efficace per separare un miscuglio di solidi di diverse dimensioni?

• Decantazione

• Setacciatura

• Filtrazione

• Distillazione

Multiple Choice

Quale tra i seguenti metodi è più adatto per separare un miscuglio di solidi e liquidi?

• Evaporazione

• Decantazione

• Setacciatura

• Filtrazione

Multiple Choice

La centrifugazione è un metodo efficace per separare:

• Miscugli omogenei

• Miscugli eterogenei

• Soluzioni sature

• Solidi disciolti