Tornando a parlare degli stati di aggregazione della materia descriviamo i passaggi da uno stato all'altro. Immaginatevi adesso una curva con temperatura all'asse delle ordinate e il tempo all'asse delle ascisse. Studiamo un solido alla temperatura zero. Riscaldiamolo e poi successivamente raffreddiamolo per poter disegnare la Curva di riscaldamento e di raffreddamento (che appunto è il grafico delle modificazioni della temperatura). All'inizio vedremo che la temperatura si alza si alza si alza ma il solido sempre solido rimane (se è un metallo solitamente inizia a cambiare colore) ma poi...boom! comincia a sciogliersi un po'...questo sciogliersi un po' impiega un certo tempo affinché tutto il solido diventi liquido e...o magia! se guardiamo il termometro in questo lasso di tempo vedremo che la temperatura non varia. Sul grafico dunque segneremo una linea parallela all'asse X, che sull'asse Y corrisponderà ad un punto chiamato il Punto di fusione (ebollizione per il gas, condensazione e poi solidificazione). Ma perché la temperatura non varia finché tutto il solido non è diventato liquido? Sappiamo (almeno orientativamente, non serve una conoscenza approfondita in tale caso) che tutti i corpi sono formati da molecole o meglio dire particelle e che tali particelle nei solidi sono disposti in modo fisso, per dare la forma al solido, nei liquidi sono un po' più liberi e nella forma gassosa sono sostanzialmente per i cavoli loro...(ricordo ancora l'esempio che ci fece un'insegnante a riguardo..."durante le lezioni siete allo stato solido, non potete muovervi, durante la ricreazione potete uscire fuori nel cortile muovervi un po' ma non siete totalmente liberi, quindi lo stato è liquido, quando andate a casa siete allo stato aeriforme"...al quarto liceo ciò! ma si può? x'D) Benissimo, ora. Il calore è una forma di energia e per far passare uno solido allo stato liquido bisogna rompere i legami intermolecolari (non tutti). Il calore, fornito in giuste quantità è in grado di rompere questi legami ma impiega un certo tempo e proprio in questo lasso di tempo la materia coesiste in due stati di aggregazione diversi (più grande è il corpo più tempo impiega). Finché non viene fornita abbastanza energia per rompere tutti i legami necessari non si rompono la temperatura non varia. Questa energia prende il nome di Calore Latente di fusione (ebollizione ecc). Visto che al sistema viene fornita dell'energia (facendo aumentare la velocità del moto delle particelle prima attorno al proprio asse poi nello spazio sempre più ampio) un liquido avrà maggior contenuto energetico del solido, così come il gas ne avrà uno maggiore del liquido e del solido.
Questo è un ottimo punto di partenza per spiegare la divisione della materia in Sostanze Pure e Miscugli.
La Sostanza Pura ha una composizione chimica definita e proprietà misurabili. Non può essere scissa attraverso processi fisici ma solo quelli chimici. E sopratutto la sostanza pura può essere distinta poiché ha dei punti fissi di fusione, ebollizione ecc.
A loro volta le sostanze pure si dividono in:
Elementi - sostanze pure che non possono essere scissi in sostanze più semplici attraverso processi chimici
Composti - è una composizione fissa di due o più elementi
Un Miscuglio è rappresentato da due o più sostanze pure che non reagiscono chimicamente fra di loro e la loro composizione è variabile. Si possono scindere con dei processi fisici. Non hanno dei punti fissi come le sostanze pure.
A loro volta i miscugli si dividono in :
Omogenei o Miscele - hanno composizione uniforme in ogni punto del campione (uniforme non vuol dire costante), per esempio le soluzioni di soluto nel solvente.
Eterogenei - non hanno una composizione uniforme (acqua e olio è l'esempio più banale) e possono trovarsi in fasi diversi (anche ghiaccio nell'acqua...o un chiodo in acqua)
A proposito della divisione dei miscugli...ci sono vari tipi di tale divisione, per esempio:
La Filtrazione, per le sostanze che differiscono per il loro stato di aggregazione, maggiormente per i liquidi mischiati con i solidi (anche olio e sabbia, non per forza chiodi)
La Centrifugazione, per le sostanze che differiscono per lo stato di aggregazione, dove il solido è sospeso nel liquido
La Distillazione, che si basa sulla differenza delle temperature di ebollizione di alcune sostanze, può essere semplice (un liquido triste e una sostanza volatile) e frazionata (per sostanze con differenza di ebollizione di almeno 25 gradi Celsius, vedi la torre di raffinazione di petrolio)
La Cromatografia, per scomporre una sostanza (es inchiostro) nei suoi componenti basandosi sulla loro affinità verso una delle due fasi, una stazionaria e una mobile.
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