UNITA` 1

UNITA’ 1
Misure e grandezze
Sono dette grandezze fisiche tutte le grandezze misurabili.
La comunità scientifica internazionale ne ha identificate 7 fondamentali:
- lunghezza( l )
metri
(m)
- massa ( m )
chilogrammi
( Kg )
- tempo ( t )
secondi
(s)
- temperatura ( T )
kelvin
(K)
- q.tà di materia ( n )
moli
( mol )
- intensità elettrica ( I )
ampère
(A)
- intensità luminosa ( iv )
candele
( cd )
Da queste poi si trovano le grandezze derivate:
- area
metro quadro
- volume
metro cubo
- densità
chilogrammo al metro cubo
- forza
newton
- pressione
pascal
- energia/ lavoro/calore
joule
- velocità
metri al secondo
- accelerazione
metri al secondo quadro
- potenza
Watt
- peso specifico
peso fratto volume
- peso
massa per acc. Grav.
m2
m3
Kg/m3
N
Pa
J
m/s
m/s2
w
N/m3
Kg * g
Kg * m / s2
N / m2
N*m
J/s
g = 9.8 m/s2
MASSA: Si basa sui principi di inerzia:
I: un corpo in quiete o in moto rettilineo uniforme, se nn è soggetto a forze permane nel suo stato
di quiete o nel suo moto rettilineo uniforme
II: forza = massa * accelerazione
III: ad ogni azione corrisponde una reazione equivalente e contraria.
Massa inerziale: resistenza di un corpo in movimento
Massa gravitazionale: attrazione tra due corpi.
La massa è costante in un corpo.
TEMPO: si misura tramipe moti ciclici quali una frazione del moto di rotazione della terra o il
numero di oscillazioni di un isotopo radioattivo ( celsio )
TEMPERATURA: indice dello stato termico del sistema ( velocità media delle particelle o energia
cinetica media )
1 grado celsius = 1 grado kelvin
-273.15 °c = 0 °K
Nella scala kelvin vi sono solo misure positive poiché lo zero è lo zero assoluto, ovvero la
temperatura teorica alla quale l’energia cinetica è nulla.
MOLE: q.tà di sostanza in grammi pari al peso molecolare
N° di Avogadro = 6.023* 1023
Grandezze estensiva : dipendono dalla DIMENSIONE
Grandezze intensive: non dipendono dalla DIMENSIONE
FORME DI ENERGIA:
- gravitazionale
- meccanica ( cinetica, potenziale)
- chimica ( intramolecolare, intermolecolare )
- nucleare
- elettromagnetica
- termica
1° principio della termodinamica: L’energia nn si crea ne si distrugge, si trasforma e si trasferisce
per le particelle a riposo: E = MC2
dove E = energia, M = massa e C = velocità della luce
UNITA’ 2
Trasformazioni fisiche della materia
Una porzione delimitata di materia è detta sistema.
Gli stati fisici della materia( o stati di aggregazione ) sono i seguenti:
- liquido ( volume proprio, media densità, incomprimibile )
- aeriforme ( densità bassa, fortemente comprimibile )
- solido ( volume e massa propri, densità alta , incomprimibile )
- plasma ( nuclei separati dagli elettroni, presente a temp. = o > a 106 °c )
Densità:
gas < liquidi < solidi MA H2O liquido > solido
Gas: sostanze aeriformi a temp. Ambiente
Vapori : sostanze liquide a temp. Ambiente
Oltre la temp. Critica si parla di gas e nn più di vapori.
Sistema omogeneo: la materia presenta una sola fase e proprietà intensive uguali in tutte le sue
parti.
Sistema eterogeneo: presenta due o più fasi.
FASE: porzione di materia ben definita e con proprietà intensive uniformi.
Sostanze pure: chimicamente ben definite
Miscuglio: insieme di due o più sostanze:
- eterogeneo ( fase dispersa < fase disperdente )
- omogeneo(soluzione con soluto < solvente)
- sospensioni ( acqua e sabbia )
- emulsioni ( acqua e olio, fase acquosa e fase lipidica )
- creme
- schiume ( solidi e gas )
- colloidi ( sospensioni di particelle grandi 20 – 100 micron , citoplasma)
- gel se prevale la fase dispersa
- sol se prevale la fase disperdente
PASSAGGI DI STATO trasformazioni fisiche reversibili tramite la variazione di temp.
Soldo – Liquido
fusione
Liquido – Solido
solidificazione
Aeriforme – liquido condensazione
Liquido – Aeriforme evaporazione
Aeriforme – Solido brinamento
Solido – Aeriforme sublimazione
Evaporazione: solo sulla superficie
Ebollizione: tutto il volume ( tensione vapore = pressione atmosferica )
LE SOSTANZE SONO DEFINITE SOLIDE SOLO QUANDO HANNO UN RETICOLO CRISTALLINO,
IN ASSENZA DI CIO’ SI PARLA DI LIQUIDO AD ALTA DENSITA’
In un solido le particelle hanno minima libertà di movimento ( vibrano ed oscillano )
In un liquido le particelle hanno media libertà di movimento ( scorrono )
In un gas le particelle hanno QUASI totale libertà di movimento.
Liquefazione: quando un gas diventa liquido.
Maggiore è la pressione e maggiore è il punto di ebollizione.
METODI DI SEPARAZIONE
Filtrazione e decantazione per le spspensioni.
Centrifugazioni con la quale si aumenta l’efficacia della forza di gravità
Estrazione si sfrutta l’affinità tra i componenti del sistema ed un solvente
Cromatografia si distingue in : su colonna e su carta
Distillazione.
UNITA’ 3
Le trasformazioni fisiche della materia
TRASFORMAZIONI FISICHE :sostanzialmente reversibili che nn implicano l’alterazione della
composizione chimica ( movimento, cambio di stato, cambio di dimensione )
TRASFORMAZIONI CHIMICHE: comportano un’alterazione della composizione chimica della
materia.
A+B
C+D
Reagenti prodotti
Se la freccia indica un’unica direzione la reazione è irreversibile, altrimenti è reversibile.
COME SI RICONOSCE UNA REAZIONE?
- formazione di gas
- rilascio o assorbimento di calore
- cambio di colore
- formazione o scomparsa di un solido
elemento: sostanza pura che nn può essere trasformata in sostanze più semplici
composto: sostanza dalla composizione costante che può essere trasformata in una sostanza più
semplice.
I miscugli infatti hanno una composizione che può variare.
Nel 1869 Dimitri Ivanovich Mendleev scoprì che gli elementi si potevano ordinare in base alle loro
proprietà chimiche e fisiche, così nacque la tavola periodica degli elementi.
Dei 110 elementi conosciuti solo 89 sono presenti in natura, e 9 di questi formano il 99% della
crosta terrestre( ossigeno 46.6 % e silicio 27.7 %)
Gli elementi si dividono in:
metalli: lucenti, buoni conduttori di calore ed elettricità, solidi a temperatura ambiente, duttili e
malleabili.
Non metalli: colorati, non sono buoni conduttori, possono essere solidi, liquidi o aeriformi a
temperatura ambiente, i solidi non sono duttili ne malleabili e si frantumano facilmente.
Semimetalli: solidi a temperatura ambiente, non sono buoni conduttori ne isolanti, ma se impuri
di elementi vicini, sono ottimi semiconduttori.
Gas nobili.