2. La materia è tutto ciò che ha massa e occupa uno spazio.
Una porzione limitata di materia è detta corpo.
3. CORPI E SOSTANZE
• I CORPI sono porzioni limitate di materia e sono formati da
sostanze diverse.
• LE SOSTANZE PURE sono un tipo di materia con
caratteristiche chimico-fisiche specifiche (densità,
temperatura di fusione, temperatura di ebollizione). Ogni
sostanza possiede uno stato di aggregazione che viene
chiamato STATO FISICO.
• Lo STATO FISICO è una proprietà intrinseca della materia e
dipende dalla temperatura e dalla pressione. Esso può essere:
SOLIDO, LIQUIDO e AERIFORME.
10. SI DEFINISCE MISCUGLIO UNA
MESCOLANZA DI SOSTANZE.
La maggior parte dei corpi naturali è
formata da miscugli.
11. UN MISCUGLIO CHE PRESENTA DIVERSE
CARATTERISTICHE IN OGNI SUA PARTE
COSTITUISCE UN MISCUGLIO
ETEROGENEO.
12. UN MISCUGLIO SI DICE OMOGENEO SE
PRESENTA LE STESSE
CARATTERISTICHE IN OGNI SUA PARTE.
13. I miscugli omogenei si presentano in
un'unica fase mentre in quelli
eterogenei sono sempre presenti più
fasi.
Si definisce fase una porzione di un sistema
caratterizzata dalle medesime proprietà in
ciascun punto.
14. In base allo stato fisico dei componenti, distinguiamo diversi
miscugli eterogenei:
SOLIDO – SOLIDO
SOLIDO – LIQUIDO
LIQUIDO – LIQUIDO
LIQUIDO - GAS
SOLIDO – GAS
15. ACQUA - OLIO
ACQUA - SABBIA
Alcuni esempi di sistemi (miscugli) eterogenei
20. Nei miscugli eterogenei le
sostanze non sono mescolate
intimamente, per cui i metodi
per separarli sono piuttosto
semplici e di natura meccanica.
Questi non prevedono passaggi
di stato di nessun componente
del sistema.
23. IMBUTO SEPARATORE
Per separare liquidi immiscibili,
che si stratificano l’uno sull’altro
in base alla densità.
Liquido a densità maggiore (scende attraverso
l’imbuto)
Liquido a densità minore
24. Per separare due solidi, di
cui uno è il ferro.
CALAMITA
Si sfruttano le proprietà
magnetiche del ferro.
Per separare miscugli costituiti
da una fase liquida ed una solida
piuttosto pesante (es. ACQUA -
SABBIA).
DECANTAZIONE -
SEDIMENTAZIONE
Separazione della frazione
metallica dai RSU
25. ESTRAZIONE CON IL SOLVENTE
Separa i componenti solidi di un miscuglio
mediante un solvente, che scioglie solo uno
dei componenti.
SETACCIATURA
Per separare componenti
solidi di diverse dimensioni
27. CENTRIFUGAZIONE
Separa liquidi e/o solidi
aventi diversa densità
Mediante la centrifugazione si
accelera la naturale tendenza a
stratificare dei vari componenti.
29. CRISTALLIZZAZIONE
L’allume utilizzato nell’esperienza è l'allume di rocca, nome con cui viene comunemente indicato il solfato doppio di
alluminio e potassio, usato in medicina, conceria e tintoria; contengono allume di rocca gli stik emostatici usati per
cicatrizzare le piccole ferite, per esempio i tagli procuratisi radendosi la barba; può essere facilmente reperito in
farmacia.
Per questa prova occorreranno circa tre settimane, una per ottenere piccoli cristalli da utilizzare come germe di
cristallizzazione e due per far crescere un grosso cristallo intorno al germe.
30. Materiale occorrente
200 g di allume in
polvere; 600 ml di
acqua
una bilancia
una caraffa graduata o
altro contenitore
graduato
una pentola; un
fornello
un barattolo di vetro;
un piattino
un panno
un filo di cotone, una
matita
una lente
d'ingrandimento
Con la caraffa graduata misurare 600 ml di acqua e versarli nella
pentola;
pesare sulla bilancia 100 g di allume e versarli nella pentola;
mescolando continuamente, riscaldare la miscela a fuoco lento (figura
a1);
versare altro allume nella pentola fino a quando non se ne scioglierà più
(si ottiene una soluzione satura);
spegnere il fornello, lasciar raffreddare un poco la soluzione e versarne
un po' su un piattino;
travasare il resto in un barattolo di vetro in cui si aggiungerà
mescolando un altro cucchiaio di allume;
coprire il barattolo con un panno per tenere lontana la polvere (figura
a2);
lasciare il piattino in un luogo fresco e asciutto; dopo alcuni giorni si
osserveranno piccoli cristalli; quando tutta l'acqua sarà evaporata,
scegliere il più grande che servirà da germe di cristallizzazione (figura
a3);
legare un filo intorno al germe e l'altra estremità intorno a una matita
(figura a4);
togliere il panno dal barattolo e appoggiare la matita sopra di esso in
modo che il germe resti immerso nella soluzione (figura b);
per circa due settimane, osservare ogni giorno i cambiamenti intorno al
germe e sul fondo del barattolo;
quando il cristallo legato alla matita non si ingrandisce più, toglierlo dal
barattolo e osservare attentamente la sua forma aiutandosi anche con
una lente d'ingrandimento
PROGETTO SPERIMENTALE
31. Il miscuglio omogeneo si presenta in un’unica fase,
indipendentemente dai componenti che formano il sistema.
Le proprietà del sistema sono COSTANTI in ogni
suo punto.
I sistemi omogenei sono chiamati spesso SOLUZIONI.
33. LEGHE
ACCIAIO : FERRO-CARBONIO
OTTONE : RAME-ZINCO
BRONZO : RAME-STAGNO (o
alluminio, berillio, nichel)
PELTRO : RAME- METALLI VARI (rame, bismuto,
antimonio, in passato il piombo, oggi bandito perché
tossico)
34. Nei miscugli omogenei la materia è mescolata più
intimamente.
Per separare i componenti di un miscuglio
omogeneo spesso è necessario operare la
trasformazione fisica di uno o più componenti
(passaggi di stato).
35. DISTILLAZIONE
D. SEMPLICE
Sfrutta i diversi punti di
ebollizione delle sostanze
del miscuglio.
Si usa per separare un
liquido da un componente
solido in esso disciolto (es.
acqua-sale)
36. D. FRAZIONATA
Si usa per separare due o
più liquidi miscibili.
Il primo componente a distillare è quello che ha il
punto di ebollizione più basso.
37. CROMATOGRAFIA
Permette di separare i componenti di un miscuglio
che si spostano con velocità diverse su un
supporto (fase fissa), trascinati da un solvente
(fase mobile)
A seconda del supporto fisso si possono avere diversi
tipi di cromatografia:
Su strato sottile (TLC), su carta, su colonna, gascromatografia (fase
mobile è un gas), cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC), con
liquido come fase mobile ad alta pressione.
