La materia: forme allotropiche e distinzione tra sostanze pure e composte

La Chimica e la Materia

VGVS UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI TORINO start@ unito CAPITOLO 1Capitolo 1 LA MATERIA start@unitoLA CHIMICA La CHIMICA è la scienza che studia la composizione e la struttura della materia e le sue trasformazioni.

I chimici classificano la MATERIA in SOSTANZE · MISCELE Una sostanza è una forma di materia che ha una composizione definita (costante) e proprietà distinte. Una miscela è una combinazione di due o più sostanze in cui ogni sostanza mantiene la sua identità Tutte le sostanze possono esistere sotto forma di solidi, liquidi o gas che rappresentano i tre stati fisici della materia V

Stati di Aggregazione della Materia

STATI DI AGGREGAZIONE start@ unitoGLI STATI DI AGGREGAZIONE È ben noto che, a seconda della temperatura (e della pressione), la materia esiste in tre stati fisici: solido, liquido, gassoso.

Caratteristiche degli Stati Fisici

GAS Particelle distanti; assume forma e volume del contenitore LIQUIDO Particelle vicinissime, ma libere di muoversi; non ha forma propria, ma ha volume proprio SOLIDO Particelle tenute insieme in maniera ordinata, pochissima libertà di movimento; forma e volume propri

Sostanze Pure e Miscele

start@ unitoLE SOSTANZE La materia è costituita da SOSTANZE PURE e MISCELE (o MISCUGLI). Una SOSTANZA PURA può essere una sostanza elementare o una sostanza composta.

1. Sostanza elementare: non può essere scomposta da alcun processo chimico in sostanze più semplici. Le unità di base sono atomi della stessa specie (es. ferro, elio, .. ) cui si fa riferimento, per definirne la specie, come elementi.
   • forma monoatomica: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
   • forma molecolare: H2, N2, O2, 03, F2, Cl2, Br2, I2, P4, Sg
   • insieme continuo di atomi legati covalentemente: grafite (C), silicio, boro amorfo
   • forma metallica: ferro, sodio, oro, mercurio ecc ....

Sostanza Elementare: Legami Covalenti

start@ unitoSOSTANZA ELEMENTARE Una sostanza elementare è un insieme continuo di atomi uniti da legami covalenti: Grafite (C) Silicio (Si) Rob Lavinsky, iRocks.com CC-BY-SA-3.0 Intercalationrp.png: Anton Modificata da Mattman723 7.2 Autore: Rdamian 1234 La maggior parte delle sostanze elementari si presenta in forma metallica Insieme di atomi disposti ordinatamente dello spazio e tenuti assieme dal legame metallico PFF 2

Forme Allotropiche del Carbonio

start@unitoForme allotropiche del Carbonio Alcuni elementi danno origine a più di una sostanza elementare: assumono forme diverse e quindi manifestano proprietà chimico-fisiche differenti Diamante Grafite Rob Lavinsky, iRocks.com CC-BY-SA-3.0 C amorfo (carbone) Intercalationrp.png: Anton Modificata da Mattman723 Nanotubi di C C60 Fullerene Le diverse forme sono note come allotropi

Sostanze Composte

start@ unitoLa materia è costituita da SOSTANZE PURE e MISCELE (o MISCUGLI). Una SOSTANZA PURA può essere una sostanza elementare o una sostanza composta. Sostanza composta: nell'unità di base entrano due o più elementi in combinazione chimica. L'unità base è (quasi sempre*) la molecola che contiene atomi degli elementi in un rapporto ben definito. *Alcune sostanze sono organizzate in modo diverso e basate su reticoli cristallini. N.B. Sono note più di 16 milioni di sostanze (pure). Pochissime di queste (un centinaio) sono SOSTANZE ELEMENTARI!

Tipi di Sostanze Composte

start@ unitoSOSTANZE COMPOSTE Sostanze composte molecolari Sono costituite da atomi di due o più elementi in combinazione chimica. Esempi di molecole poliatomiche di sostanze composte sono: · H2O Acqua · H2O2 Perossido di idrogeno · CCl4 Tetracloruro di carbonio · C2H6O Etanolo Sostanze composte ioniche N.B IONE: particella dotata di carica elettrica a causa della presenza di un numero di elettroni diverso dal numero di protoni Gli ioni si organizzano in reticoli cristallini contenenti ioni di segno opposto CI- Na+

Le Fasi della Materia

start@ unitoLE FASI Una sostanza pura può presentarsi come un SISTEMA OMOGENEO (monofasico, una sola fase, esempio acqua liquida) oppure come SISTEMA ETEROGENEO O POLIFASICO (esempio acqua liquida e acqua solida: la natura chimica della sostanza acqua non muta). La FASE è una parte di un sistema, di composizione chimica determinata, con proprietà fisiche uniformi, separata da altre parti del sistema da superfici limite fisicamente definite Il ghiaccio è un po' meno denso dell'acqua liquida e pertanto galleggia su essa!

Le Miscele

start@ unitoLE MISCELE Le MISCELE (o MISCUGLI ) sono porzioni di materia comprendenti più sostanze MISCELE OMOGENEE (soluzioni): presentano proprietà uniformi in ogni regione. Possono esistere nei tre stati di aggregazione. Ne sono un esempio l'aria (miscella gassosa), le soluzioni acquose (l'acqua marina, acqua e zucchero), le leghe (l'ottone, il bronzo). 150mL 15QmL · · MISCELE ETEROGENEE: presentano parti distinte fisicamente distinguibili (roccia, sospensione di acqua e sabbia, il granito)

Classificazione della Materia

start@ unitoMATERIA Tutto ciò che possiede una massa e occupa spazio SOSTANZE PURE · Composizione fissa . Non possono essere separate in sostanze più semplici con metodi fisici . Hanno proprietà caratteristiche che possono essere variate solo con metodi chimici Trasformazioni fisiche MISCUGLI (o MISCELE) · Composizione variabile . I componenti mantengono le loro proprietà caratteristiche · Possono essere separate sostanze pure con metodi fisici nelle SOSTANZE ELEMENTARI SOSTANZE COMPOSTE MISCELE OMOGENEE MISCELE ETEROGENEE · Non possono essere decomposte in sostanze più semplici Trasformazioni chimiche · Possono essere decomposte con metodi chimici in sostanze più semplici · Hanno la stessa composizione in ogni punto · I componenti sono indistinguibili · Non hanno la stessa composizione in ogni punto · I componenti sono distinguibili start@ unito