Sostanze e Miscele

Sostanze e Miscele

La Materia. Sostanze e Miscele

L’insieme di più atomi, tenuti assieme da delle forze chiamate legami chimici, forma degli aggregati chiamati molecole. Se nella molecola è presente un solo elemento chimico, si parla di allotropo. Se invece sono presenti almeno due elementi chimici diversi, si parla di composto.

Formula minima, formula molecolare e formula di struttura

La formula minima indica quali elementi sono presenti in un composto e in che rapporto numerico. Inoltre la formula molecolare dice anche l’effettivo numero di ogni elemento mentre la formula di struttura indica anche l’esatta collocazione spaziale di ogni atomo. A seconda del grado di ordine dato dalle interazioni che tengono assieme tra loro atomi o molecole di una stessa sostanza, queste possono trovarsi in diversi stati di aggregazione.

Stati di aggregazione

Nello stato solido le forze di aggregazione sono piuttosto elevate, per cui i solidi hanno forma e volume propri. I solidi sono distinti in cristalli, se è presente un elevato grado di ordine a lungo raggio, in cui si riconosce la presenza di un elemento base (cella elementare), che ricorre lungo l’intera struttura del cristallo, e in amorfi, se invece questo non è presente e l’ordine è solo a corto raggio.
Nello stato liquido le molecole possono scorrere le une sulle altre, per cui i liquidi hanno volume proprio, ma non una forma propria.
Nello stato aeriforme le forze di aggregazione sono minime, per cui non hanno né forma né volume proprio. Gli aeriformi sono distinti in vapori e gas, separati da una temperatura detta temperatura critica: al di sotto di essa, si parla di vapori, liquefabili per compressione e in equilibrio col liquido da cui provengono per evaporazione; al di sopra si parla invece di gas, non liquefabili per compressione e non più in equilibrio col liquido da cui provengono per evaporazione. Per passare da uno stato di aggregazione a un altro (esempio di trasformazione fisica della materia, in cui non cambia la natura delle specie coinvolte) si può variare la temperatura oppure la pressione. Invece in una trasformazione chimica della materia (reazione chimica) cambia sempre la natura delle specie coinvolte.

Sostanze e Miscele

Più sostanze diverse mescolate tra di loro formano una miscela. Se è presente una sola fase (porzione di materia all’interno della quale le proprietà chimiche e fisiche sono uguali in ogni punto) si parla di miscela omogenea o soluzione, mentre se sono presenti due o più fasi si parla di miscela eterogenea. A seconda delle dimensioni delle particelle, le miscele eterogenee vengono ulteriormente suddivise in colloidi (quando le particelle hanno dimensioni maggiori di quelle delle soluzioni) e sospensioni (quando le particelle hanno dimensioni maggiori di quelle dei colloidi). Per separare le diverse sostanze presenti in una miscela si ricorre a dei metodi fisici, chiamati tecniche di separazione.
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