Proprietà delle Sostanze, Metodi di Separazione e Leggi delle Soluzioni

Punto 3: Sostanze e Miscele

Le sostanze sono formate da particelle identiche (atomi o molecole).

Classificazione delle sostanze

• Elementi: molecole che non possono essere decomposte in sostanze più semplici.
• Composti: molecole formate da due o più elementi.
• Miscele: costituite da due o più sostanze.

Tipi di miscele

• Omogenee: presentano una composizione uniforme.
• Eterogenee: i componenti sono distinguibili.

Le miscele possono sempre essere separate tramite processi fisici.

Metodi per la separazione delle miscele

• Metodi meccanici:
  • Sedimentazione: lasciare riposare il composto (fanghi con particelle sospese in acqua) finché le particelle non cadono sul fondo, permettendo la separazione degli strati.
  • Decantazione: processo simile alla sedimentazione, utilizzato quando il composto è formato da liquidi in quantità variabili.
  • Centrifugazione: simile ai precedenti, ma utilizza una centrifuga che ruota ad alta velocità.
  • Eluizione: metodo di separazione basato sulla densità, utilizzando un flusso che trasporta i materiali.
  • Filtrazione: permette di separare particelle solide da un liquido attraverso un filtro poroso.
  • Separazione magnetica: utilizzata nell'estrazione mineraria per separare il materiale magnetico dalla ganga.
• Cristallizzazione ed evaporazione:
  • Cristallizzazione: processo per ottenere il sale marino facendo evaporare l'acqua in vasche a bassa profondità.
  • Evaporazione a secco: se la dimensione dei cristalli di soluto non è rilevante, è più efficiente riscaldare la soluzione in un crogiolo.
• Distillazione: consiste nel riscaldare lentamente una miscela liquida fino a quando ogni componente raggiunge il proprio punto di ebollizione.

Calcolo della concentrazione

• Massa %: massa di soluto (g) / massa della soluzione (g)
• Volume %: volume di soluto (cm³) / volume della soluzione (cm³)
• Ricchezza (g/L): massa di soluto (g) / volume della soluzione (L)

Punto 4: Legge di Coulomb e Soluzioni

Legge di Coulomb

F = K · (Q · q) / d²

Le Soluzioni

Le soluzioni sono miscele omogenee stabili, composte da:

• Soluto: la sostanza presente in proporzioni minori.
• Solvente: il componente presente in proporzione maggiore.

La solubilità di una sostanza è la quantità massima che può sciogliersi in 100 g d'acqua.

Classificazione in base al rapporto soluto/soluzione

• Diluite: la quantità di soluto è molto piccola rispetto alla sua solubilità.
• Concentrate: la quantità di soluto è vicina al limite di solubilità.
• Sature: non è possibile sciogliere ulteriore soluto.