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TRASFORMAZIONI FISICHE DELLA MATERIA - Coggle Diagram
TRASFORMAZIONI FISICHE DELLA MATERIA
1)stati della materia
stati di aggregazione
SOLIDO
volume: proprio
forma: propria
densità:alta
effetto della pressione: incomprimibili
LIQUIDO
volume: proprio
forma: assume quella del recipiente
densità: media
effetto della pressione: incomprimibili
AERIFORME
volume: occupano tutto il volume disponibile
massa: assume la forma del recipiente
densità: bassa
effetto della pressione: incomprimibili
sistemi termodinamici
APERTO
se consente un flusso con l'ambiente esterno
sia di massa
sia di energia
CHIUSO
se consente un flusso di energia con l'ambiente esterno ma non di massa
ISOLATO
se non permette un flusso nè di energia nè di massa con l'ambiente esterno
ADIABATICO
non scambia calore con l'ambiente
sistemi e fase
FASE: è una porzione di materia fisicamente distinguibile e delimitata con proprietà intensive uniformi
SISTEMI OMOGENEI: costituito da una sola fase
sostanza: acqua pura, oro puro, cloruro di sodio puro
miscuglio: acqua di rubinetto, sale marino, acciaio, leghe metalliche
SISTEMI ETEROGENEI: costituito da due o più fasi
sostanza: acqua pura e ghiaccio
miscuglio: acqua e sabbia, legno, granito, latte, marmo, fumo, sabbia
2)la materia si puo' suddividere in
SOSTANZE PURE
SISTEMA PURO: solo se è formato da una sola sostanza.
hanno caratteristiche e composizione costanti
MISCUGLI
è un sistema formato da due o più sostanze
possono essere omogenei o eterogenei
MISCUGLI ETEROGENEI:
componenti chimicamente definite e fasi fisicamente distinguibili
puo' presentare aspetti anche molto diversi a variare dello stato di aggregazione delle fasi che li costituiscono
es. SCHIUMA
NEBBIA
FUMO
COLLOIDI
è una classe di materiali che ha caratteristiche intermedie tra i due miscugli
dispersione colloidale ≠ da una soluzione per
EFFETTO TYNDALL
è un raggio luminoso che viene deviato dalle grandi particelle della fase dispersa favorendo una luminosità diffusa
SOL: se la fase disperdente liquida o gassosa prevale su quella solida
GEL: se prevale la fase solida su quella disperdente
MISCUGLIO OMOGENEO o SOLUZIONE
SOLUZIONE SATURA: quando ha un corpo di fondo che non si può ulteriormente sciogliere.
SOLUBILITA': è la quantità massima di soluto che si può sciogliere in una determinata quantità di solvente a una certa temperatura.
SOLUZIONI DILUITE: sono quelle con molto solvente rispetto al soluto
SOLUZIONI CONCENTRATE: sono quelle con poco solvente rispetto al soluto
CONCENTRAZIONE di una SOLUZIONE: è il rapporto tra la quantità di soluto e la quantità di soluzione o di solvente in cui il soluto è disciolto.
percentuale in massa (% m/m)
percentuale massa su volume (% m/V)
percentuale in volume (% V/V)
Se si conosce la densità di una soluzione si può usare per la conversione: % m/V = % m/m × d
miscuglio omogeneo di due o più sostanze
materiale più abbondante del miscuglio
materiali meno abbondanti del miscuglio
3)PASSAGGI DI STATO
esempi
SOSTANZE PURE OMOGENEE: alcol al 100%, ossigeno, piombo
SOSTANZE PURE ETEROGENEE: acqua e ghiaccio, ossigeno liquido in presenza di ossigeno gassoso, piombo solido immerso in piombo fuso
MISCUGLI OMOGENEI: soluzione di acqua e sale, vino limpido, aceto limpido
MISCUGLI ETEROGENEI: acqua e sabbia, sabbia, latte
COLLOIDI: albume, gelatina, budino
implicano la trasformazione della materia da uno stato fisico all’altro per variazioni di temperatura e pressione
A parità di massa, nel passaggio di un materiale dallo stato liquido allo stato aeriforme, il volume aumenta e la densità diminuisce.
Nel passaggio allo stato solido la densità, di solito, aumenta.
Il ghiaccio è un’eccezione perché è meno denso dell’acqua.
tipi di passaggi
FUSIONE
è il passaggio dallo stato solido allo stato liquido.
EVAPORAZIONE
è il passaggio dallo stato liquido allo stato di vapore.
SUBLIMAZIONE
è il passaggio diretto dallo stato solido allo stato di vapore.
CONDENSAZIONE:
è il passaggio dallo stato di vapore allo stato liquido.
SOLIDIFICAZIONE
è il passaggio dallo stato liquido allo stato solido.
BRINAMENTO:è il passaggio diretto dallo stato di vapore
allo stato solido.
Nel passaggio da liquido ad aeriforme il volume aumenta e la densità diminuisce
4)CURVA DI RISCALDAMENTO
Ogni sostanza pura ha una curva di riscaldamento e temperature di fusione e di ebollizione
caratteristiche in funzione della pressione a cui avviene il passaggio di stato.
6)termini specifici
TEMPERATURA DI FUSIONE:
E' la temperatura alla quale coesistono acqua e ghiaccio È una proprietà intensiva dell’acqua distillata e delle sostanze pure
SOSTA TERMICA:
che si ha terminata la fusione
TENSIONE DI VAPORE:
Se il vapore esercita una pressione uguale alla pressione atmosferica.
TEMPERATURA DI EBOLLIZIONE:
E' la temperatura alla quale la tensione di vapore eguaglia la pressione esterna.
5)CURVA DI RAFFREDDAMENTO
Ogni sostanza pura ha una curva di raffreddamento
TEMPERATURA di CONDENSAZIONE: a parità di pressione uguale a quella di ebollizione
TEMPERATURA di SOLIDIFICAZIONE: a parità di pressione uguale a quella di fusione.
7)CONSIDERAZIONI
Se i due passaggi di stato (condensazione ed ebollizione) avvengono alle stesse condizioni di pressione, la temperatura di condensazione è uguale alla temperatura di ebollizione.
Se i due passaggi di stato (solidificazione e fusione) avvengono alle stesse condizioni di pressione, la temperatura di solidificazione è uguale alla temperatura di fusione.
I passaggi di stato delle soluzioni e dei miscugli non avvengono a temperature costanti.
8)metodi di separazione
FILTRAZIONE:
è il metodo per separare, utilizzando dei filtri, i materiali solidi da un miscuglio liquido o gassoso.
prop. fisica: dimensione delle particelle
CENTRIFUGAZIONE:
è il metodo per separare miscugli eterogenei di densità diversa, liquidi e/o solidi
prop. fisica: densità
ESTRAZIONE:
è il metodo per separare i componenti di un miscuglio utilizzando un solvente.
CROMATOGRAFIA
: è il metodo per separare i componenti di un miscuglio che si spostano con velocità diverse su un supporto, trascinati da un solvente
prop. fisica: capacità di aderire a superfici
DISTILLAZIONE
: si basa sulla diversa volatilità dei componenti di miscele liquide. Minore è la temperatura di evaporazione, maggiore è la volatilità.
prop. fisica: volatilità
