L'essenza di un chimico in una foto
sabato 21 settembre 2013
mercoledì 18 settembre 2013
Introduzione alla materia e schifezze varie 4
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.
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.
martedì 17 settembre 2013
Introduzione alla materia e schifezze varie 3
Abbiamo detto che la chimica studia tutto o quasi della materia...ma la materia...che è? la Materia è tutto ciò che ha una massa ed occupa uno spazio. Tutto l'universo a noi visibile e da noi percepibile è costituito dalla materia quindi, almeno in teoria, questa parte precisa dell'universo può essere studiata e compresa.
La materia posside e puo' essere descritta in termini di proprieta' fisiche, cioe' le caratteristiche proprie della materia come la densita' per esempio,m e le caratteristiche chimiche, come la capacita' di interraggire con una sostanza specifica piuttosto che con un'altra.
Prima di parlare della divisione della materia e' opportuno menzionare le varie trasformazioni che la materia puo' subire. Tutte le trasformazioni si possono dividere, in linea di massima, in trasformazioni fisiche e trasformazioni chimiche. La differenza sta nel fatto che durante la prima l'aspetto della materia varia ma non la sua composizione. Un esempio e' lo scioglimento di qualche materiale, oppure un pezzo di legno diviso in piu' parti ecc. La trasformazione chimica, ed e' di questa che la chimica si occupa sostanzialmente, include e prevede come il risultato una variazione della struttura della materia. L'esempio piu' banale e' quando il vostro cibo brucia e si forma una crosta nera sulla parte piu' buona. In entrambi i casi durante la trasformazione possono variare sia le proprieta' fisiche che chimiche della materia.
Parliamo ora degli Stati di Aggregazione della materia. Sostanzialmente sono tutte le forme che la materia puo' assumere. I tre stati classici sono piuttosto (per fortuna) conosciuti e sono lo stato Solido, Liquido ed Aeriforme (e sbagliato chiamarlo gas in quanto comprende anche i vapori, ma in seguito prendero' proprio questo termine per semplificare un po' il discorso). Esistono anche altri stati, approfonditi nel corso di fisica, come il plasma, lo stato che regna nelle tenebre dell'universo...ma poiche' noi rimarremo per un bel po' bloccati sulla Terra il plasma in se' non ci interessa. Le caratteristiche e le leggi che regolano i tre stati principali li riguarderemo in seguito, per adesso e' importante avere una minima idea di cosa siano e ricordare gia' da ora che i solidi ed i liquidi non sono comprimibili, che i solidi hanno una forma e massa fissa, liquidi assumono la forma del contenitore, e i gas occupano tutto lo spazio a loro disposizione.
Non e' raro che la stessa sostanza si presenti in natura in tutti e tre gli stati di aggregazione che convivono in assoluta tranquillita'. L'esempio che viene per primo in mente e' certamente dell'acqua che non richiede temperature e condizioni troppo particolari per passare da uno stato all'altro. Non e' un ottimo modello di studio sugli stati pero' in quanto presenta alcuni particolari (lo spazio che occupa il ghiaccio e' maggiore dello spazio che occupa l'acqua mentre solitamente e' il contrario, poi vederemo il perche'). Intanto:
Il passaggio dal Solido al Liquido prende nome di Fusione
Il passaggio Liquido al Aeriforme => Evaporazione (include Ebollizione)
Il passaggio Aeriforme al Solido => Brinamento
Il passaggio Solido al Aeriforme => Sublimazione
Il passaggio Aeriforme al Liquido => Condensazione
Il passaggio Liquido al Solido => Solidificazione
La materia posside e puo' essere descritta in termini di proprieta' fisiche, cioe' le caratteristiche proprie della materia come la densita' per esempio,m e le caratteristiche chimiche, come la capacita' di interraggire con una sostanza specifica piuttosto che con un'altra.
Prima di parlare della divisione della materia e' opportuno menzionare le varie trasformazioni che la materia puo' subire. Tutte le trasformazioni si possono dividere, in linea di massima, in trasformazioni fisiche e trasformazioni chimiche. La differenza sta nel fatto che durante la prima l'aspetto della materia varia ma non la sua composizione. Un esempio e' lo scioglimento di qualche materiale, oppure un pezzo di legno diviso in piu' parti ecc. La trasformazione chimica, ed e' di questa che la chimica si occupa sostanzialmente, include e prevede come il risultato una variazione della struttura della materia. L'esempio piu' banale e' quando il vostro cibo brucia e si forma una crosta nera sulla parte piu' buona. In entrambi i casi durante la trasformazione possono variare sia le proprieta' fisiche che chimiche della materia.
Parliamo ora degli Stati di Aggregazione della materia. Sostanzialmente sono tutte le forme che la materia puo' assumere. I tre stati classici sono piuttosto (per fortuna) conosciuti e sono lo stato Solido, Liquido ed Aeriforme (e sbagliato chiamarlo gas in quanto comprende anche i vapori, ma in seguito prendero' proprio questo termine per semplificare un po' il discorso). Esistono anche altri stati, approfonditi nel corso di fisica, come il plasma, lo stato che regna nelle tenebre dell'universo...ma poiche' noi rimarremo per un bel po' bloccati sulla Terra il plasma in se' non ci interessa. Le caratteristiche e le leggi che regolano i tre stati principali li riguarderemo in seguito, per adesso e' importante avere una minima idea di cosa siano e ricordare gia' da ora che i solidi ed i liquidi non sono comprimibili, che i solidi hanno una forma e massa fissa, liquidi assumono la forma del contenitore, e i gas occupano tutto lo spazio a loro disposizione.
Non e' raro che la stessa sostanza si presenti in natura in tutti e tre gli stati di aggregazione che convivono in assoluta tranquillita'. L'esempio che viene per primo in mente e' certamente dell'acqua che non richiede temperature e condizioni troppo particolari per passare da uno stato all'altro. Non e' un ottimo modello di studio sugli stati pero' in quanto presenta alcuni particolari (lo spazio che occupa il ghiaccio e' maggiore dello spazio che occupa l'acqua mentre solitamente e' il contrario, poi vederemo il perche'). Intanto:
Il passaggio dal Solido al Liquido prende nome di Fusione
Il passaggio Liquido al Aeriforme => Evaporazione (include Ebollizione)
Il passaggio Aeriforme al Solido => Brinamento
Il passaggio Solido al Aeriforme => Sublimazione
Il passaggio Aeriforme al Liquido => Condensazione
Il passaggio Liquido al Solido => Solidificazione
lunedì 16 settembre 2013
Introduzione alla materia e schifezze varie 2
Dopo aver parlato di alcune definizioni generali è importante definire alcune grandezze significative e le loro unità di misura.
Massa: è una grandezza estensiva, propria del corpo e non della materia, si manifesta quando viene applicata una forza sul corpo e misura quindi la resistenza che il corpo oppone a tale forza. La formula della massa inerziale è "m=|F|/|a|" dove F è la forza e a è l'accelerazione. L'unità di misura è il kg che deriva da "N/(m/s^2)".
Peso: è una grandezza estensiva ed indica la forza che il corpo applica per vincere l'accelerazione gravitazionale. Infatti la formula del peso è una formula inversa di quella della massa con la costante dell'accelerazione ggravitazionale: "p=m*g" (g=9.8 m/s^2) e si misura, visto che è una forza, in Newton (a proposito N=(kg*m)/s^2)
Da qui si evince la diferenza sostanziale fra massa e peso: la massa di un corpo è una grandezza stabile e non dipende dalla sua disposizione spaziale mentre il peso ne è strettamente dipendente (ciò si manifesta nei saltidi gioia alti decine di metri di un astronauta appena sbarcato sulla Luna,per esempio)
Densità: è una grandezza intensiva, strettamente collegata alla struttura interna della materia, indica il rapporto fra la massa di un corpo e il volume che tale massa occupa nello spazio. "d=m/V" [kg/m^3] oppure [g/cm^3] oppure [g/ml] (da ricordare che 1L=1000ml=1dm^3).Ovviamente maggiore è la densità più la materia è resistente e occupa minor spazio (per aumentare la densità la massa deve aumentare e il volume diminuire)
Pressione: è una grandezza intensiva che indica il rapporto tra la forza e l'area di superficie a cui viene applicata. "p=F/S" [N/m^2]=[Pa(Pascal)]. Il Pascal è un'unità di misura alquanto piccola e talvolta scomoda nei calcoli dunque si usano anche altre unità di misura:
1bar=10^5Pa
1mbar=10^2Pa 1atm(atmosfera)=1,013bar=101325Pa=760torr(torricelli)=760mmHg(miligrammi di mercurio)
Temperatura: è una grandezza intensiva ed indica lo stato termico di un oggetto. Nei calcoli scientifici si utilizza solitamente il Kelvin come unità di misura, in quanto più preciso di Celsius, e poi c'è anche il Fahrenheit (a proposito se vi capita legete il sublime romanzo di Ray Bradbury "Fahrenheit 451"). La scala di misurazione è molto diversa per tutti e tre, infatti l'oscillazione fra cento gradi °C corrisponde all'oscillazione di cento di K e a centottanto gradi di F) e la strada di trasformazione di una nell'altra diventa abbastanza lunga e tortuosa.
0°C=273.15K=32°F
=> 100°C=373.15K=212°F
°C = K - 273.15
K = °C + 273.15
°F = 1.8*°C + 32
°F = 1.8*(K - 273.15) + 32 = 1.8*K - 459.67
K = (°F + 459.67)/1.8
°C = (°F - 32)/1.8
A tal proposito, visto che il malloppo è stato affrontato, vi propongo un'immagine carina per ricordare meglio... vah ci sta!
Massa: è una grandezza estensiva, propria del corpo e non della materia, si manifesta quando viene applicata una forza sul corpo e misura quindi la resistenza che il corpo oppone a tale forza. La formula della massa inerziale è "m=|F|/|a|" dove F è la forza e a è l'accelerazione. L'unità di misura è il kg che deriva da "N/(m/s^2)".
Peso: è una grandezza estensiva ed indica la forza che il corpo applica per vincere l'accelerazione gravitazionale. Infatti la formula del peso è una formula inversa di quella della massa con la costante dell'accelerazione ggravitazionale: "p=m*g" (g=9.8 m/s^2) e si misura, visto che è una forza, in Newton (a proposito N=(kg*m)/s^2)
Da qui si evince la diferenza sostanziale fra massa e peso: la massa di un corpo è una grandezza stabile e non dipende dalla sua disposizione spaziale mentre il peso ne è strettamente dipendente (ciò si manifesta nei saltidi gioia alti decine di metri di un astronauta appena sbarcato sulla Luna,per esempio)
Densità: è una grandezza intensiva, strettamente collegata alla struttura interna della materia, indica il rapporto fra la massa di un corpo e il volume che tale massa occupa nello spazio. "d=m/V" [kg/m^3] oppure [g/cm^3] oppure [g/ml] (da ricordare che 1L=1000ml=1dm^3).Ovviamente maggiore è la densità più la materia è resistente e occupa minor spazio (per aumentare la densità la massa deve aumentare e il volume diminuire)
Pressione: è una grandezza intensiva che indica il rapporto tra la forza e l'area di superficie a cui viene applicata. "p=F/S" [N/m^2]=[Pa(Pascal)]. Il Pascal è un'unità di misura alquanto piccola e talvolta scomoda nei calcoli dunque si usano anche altre unità di misura:
1bar=10^5Pa
1mbar=10^2Pa 1atm(atmosfera)=1,013bar=101325Pa=760torr(torricelli)=760mmHg(miligrammi di mercurio)
Temperatura: è una grandezza intensiva ed indica lo stato termico di un oggetto. Nei calcoli scientifici si utilizza solitamente il Kelvin come unità di misura, in quanto più preciso di Celsius, e poi c'è anche il Fahrenheit (a proposito se vi capita legete il sublime romanzo di Ray Bradbury "Fahrenheit 451"). La scala di misurazione è molto diversa per tutti e tre, infatti l'oscillazione fra cento gradi °C corrisponde all'oscillazione di cento di K e a centottanto gradi di F) e la strada di trasformazione di una nell'altra diventa abbastanza lunga e tortuosa.
0°C=273.15K=32°F
=> 100°C=373.15K=212°F
°C = K - 273.15
K = °C + 273.15
°F = 1.8*°C + 32
°F = 1.8*(K - 273.15) + 32 = 1.8*K - 459.67
K = (°F + 459.67)/1.8
°C = (°F - 32)/1.8
A tal proposito, visto che il malloppo è stato affrontato, vi propongo un'immagine carina per ricordare meglio... vah ci sta!
giovedì 5 settembre 2013
Introduzione alla materia e schifezze varie
Definizione della chimica: La chimica è la disciplina scientifica che studia la composizione, la struttura, le proprietà, le caratteristiche e le trasformazioni della materia.
Studia tutto in pratica...dalla composizione dello stronzo mattutino (ironicamente parlando), alla struttura del fullerene, alle proprietà dell'acqua (che sono più di quante pensiate), alle caratteristiche di ogni legame esistente nell'universo e...sopratutto alle trasformazioni della materia.
Può sembrare un po' troppo per una materia soltanto...infatti esistono più scienze naturali raccolti sotto un'unica sezione come la chimica fisica o la chimica analitica o la biochimica, elettrochimica...anche la merceologia (anche se questo nome mi fa pensare più ai pirati che alla scienza).
Ma andiamo oltre. Per cominciare è importantissimo sapere che ogni scienza studia ed opera grazie all'esistenza delle grandezze fisiche ed esse sono tali perché possono essere misurate. Sembra stupido e banale in realtà non lo è. Misurare una grandezza vuol dire metterla a confronto con un campione di misura come per esempio il "peso campione" che sarebbe un macigno di metallo che pesa un chilo esatto ed è custodito in un museo a Parigi se la memoria non m'inganna...ed è grazie ad esso che abbiamo parole come chilogrammo, grammo e vari nel nostro linguaggio ed il concetto di peso e massa nella nostra mente.
Le grandezze, poi, possono essere suddivise in molteplici categorie. Per esempio le grandezze fondamentali, che rientrano nel SI = sistema internazionale di misura, e sono lunghezza (metro), massa (chilogrammo), tempo (secondo), intensità corrente (ampere), temperatura (kelvin), quantità di sostanza (mole) ed intensità luminosa (candela). Tutte le altre grandezze sono chiamate derivate poiché derivano in qualche modo da quelle fondamentali...es il volume che sarebbe il metro al cubo e deriva dunque dalla lunghezza.
Inoltre le grandezze possono essere intensive ed estensive. La grandezza intensiva è un qualcosa che caratterizza la sostanza costituente dell'oggetto e dunque rimane invariabile al variare delle dimensioni dell'oggetto stesso...per esempio la densità di ferro non varia se prendete un chiodo di ferro o un palo. Anche temperatura è intensiva visto che spesso viene considerata in un unico varco di tempo e presa come costante. Le grandezze estensive sono dunque il contrario e descrivono diciamo l'esterno della sostanza che costituisce l'oggetto...per esempio la sua massa, volume e tutte quelle cose che posso variare con tanta facilità.
Ritorniamo un secondo alle misure...se viene preso come campione il chilogrammo o il metro...cosa sono il centimetro o il grammo? Sono delle unità di misura (tutti e quattro effettivamente) e cioè sono i "riferimenti di valore unitario che permettono di misurare una grandezza". Sono dunque degli accorgimenti presi ed inventati dall'uomo per semplificare sia i calcoli che la vita (certo perché se ad un banco salumi chiederete un decimo del chilogrammo di mortadella vi guarderanno male). Con le unità vari vanno di pari passo la Notazione scientifica, per i numeri molto piccoli o molto grandi (essa riporta tutte le misure in forma esponenziale, cioè potenza di 10, ad esempio 6.022*10^23 anziché 6022diciannovezeri) e l'Ordine di grandezza (che sarebbe la potenza di dieci che si avvicina di più alla grandezza reale della misura).
E anche le Cifre significative si fanno strada...e sono tutte quelle diverse da zero, uguali a zero fra due cifre diverse da zero, zero in fondo alla misura decimale, cifre di una misura scritta in notazione scientifica. Tutte le altre cifre non dovranno interessarvi più di tanto nei vostri calcoli che saranno...credetemi...tanti da far schifo. Il ché non è mica male!
Tutte queste definizioni sostanzialmente vengono studiate nel corso di fisica...ma se vi capita di avere un insegnante di tale materia che non è...diciamo abbastanza bravo nel suo lavoro...sarà il libro di chimica a parlarvene. E sono comunque definizioni importanti.
Di certo questa è solo una parte dell'introduzione...ci sono tante altre definizioni che vi presenterò nel prossimo post ;)
Studia tutto in pratica...dalla composizione dello stronzo mattutino (ironicamente parlando), alla struttura del fullerene, alle proprietà dell'acqua (che sono più di quante pensiate), alle caratteristiche di ogni legame esistente nell'universo e...sopratutto alle trasformazioni della materia.
Può sembrare un po' troppo per una materia soltanto...infatti esistono più scienze naturali raccolti sotto un'unica sezione come la chimica fisica o la chimica analitica o la biochimica, elettrochimica...anche la merceologia (anche se questo nome mi fa pensare più ai pirati che alla scienza).
Ma andiamo oltre. Per cominciare è importantissimo sapere che ogni scienza studia ed opera grazie all'esistenza delle grandezze fisiche ed esse sono tali perché possono essere misurate. Sembra stupido e banale in realtà non lo è. Misurare una grandezza vuol dire metterla a confronto con un campione di misura come per esempio il "peso campione" che sarebbe un macigno di metallo che pesa un chilo esatto ed è custodito in un museo a Parigi se la memoria non m'inganna...ed è grazie ad esso che abbiamo parole come chilogrammo, grammo e vari nel nostro linguaggio ed il concetto di peso e massa nella nostra mente.
Le grandezze, poi, possono essere suddivise in molteplici categorie. Per esempio le grandezze fondamentali, che rientrano nel SI = sistema internazionale di misura, e sono lunghezza (metro), massa (chilogrammo), tempo (secondo), intensità corrente (ampere), temperatura (kelvin), quantità di sostanza (mole) ed intensità luminosa (candela). Tutte le altre grandezze sono chiamate derivate poiché derivano in qualche modo da quelle fondamentali...es il volume che sarebbe il metro al cubo e deriva dunque dalla lunghezza.
Inoltre le grandezze possono essere intensive ed estensive. La grandezza intensiva è un qualcosa che caratterizza la sostanza costituente dell'oggetto e dunque rimane invariabile al variare delle dimensioni dell'oggetto stesso...per esempio la densità di ferro non varia se prendete un chiodo di ferro o un palo. Anche temperatura è intensiva visto che spesso viene considerata in un unico varco di tempo e presa come costante. Le grandezze estensive sono dunque il contrario e descrivono diciamo l'esterno della sostanza che costituisce l'oggetto...per esempio la sua massa, volume e tutte quelle cose che posso variare con tanta facilità.
Ritorniamo un secondo alle misure...se viene preso come campione il chilogrammo o il metro...cosa sono il centimetro o il grammo? Sono delle unità di misura (tutti e quattro effettivamente) e cioè sono i "riferimenti di valore unitario che permettono di misurare una grandezza". Sono dunque degli accorgimenti presi ed inventati dall'uomo per semplificare sia i calcoli che la vita (certo perché se ad un banco salumi chiederete un decimo del chilogrammo di mortadella vi guarderanno male). Con le unità vari vanno di pari passo la Notazione scientifica, per i numeri molto piccoli o molto grandi (essa riporta tutte le misure in forma esponenziale, cioè potenza di 10, ad esempio 6.022*10^23 anziché 6022diciannovezeri) e l'Ordine di grandezza (che sarebbe la potenza di dieci che si avvicina di più alla grandezza reale della misura).
E anche le Cifre significative si fanno strada...e sono tutte quelle diverse da zero, uguali a zero fra due cifre diverse da zero, zero in fondo alla misura decimale, cifre di una misura scritta in notazione scientifica. Tutte le altre cifre non dovranno interessarvi più di tanto nei vostri calcoli che saranno...credetemi...tanti da far schifo. Il ché non è mica male!
Tutte queste definizioni sostanzialmente vengono studiate nel corso di fisica...ma se vi capita di avere un insegnante di tale materia che non è...diciamo abbastanza bravo nel suo lavoro...sarà il libro di chimica a parlarvene. E sono comunque definizioni importanti.
Di certo questa è solo una parte dell'introduzione...ci sono tante altre definizioni che vi presenterò nel prossimo post ;)
mercoledì 4 settembre 2013
Per cominciare bene
Vi propongo el tristissima storiella di un certo Johnny che mai più poté gioire delle gioie della vita!
E se essa vi ha rattristiti eccessivamente...scoprite un libro di un certo Alberto Cavaliere "La Chimica in versi"
Di certo le rime di codesto opuscolo sapranno rallegrarvi la giornata e...chissà! vi indurranno a riprendere i libri di chimica ;)
singolare la biografia dell'ideatore, visto che questa scienza non fu affatto la sua passione ma costrizione più che altro...e il libro ha visto la luce grazie alla testardaggine del poeta.
Per esempio...volete sapere qualcosa su...
"ORO
Non è, per i chimici che un vago Au: ma in questo simbolo quante virtù,
se per rincorrere questo metallo inossidabile, di color giallo,
l'uomo, che a chiacchiere gli è quasi ostile, dato che subdolo lo chiama e vile,
sfida ogni ostacolo, gramo e infelice sudando al solito sette camicie!...
Si trova libero l'oro in natura: da sabbie aurifere lo si depura.
Tagliato in lamine, è trasparente con una vivida luce virente.
E' malleabile, duttile è l'oro ed è intaccabile solo dal cloro;
e poiché sciogliesi nell'acqua regia, di questo titolo la privilegia:
quivi sciogliendosi, forma il cloruro. Poi l'oro, in genere, quand'esso è puro,
siccome è tenero, non lo s'impiega: perciò s'adopera più spesso in lega.
Di cloruro aurico la soluzione nei corpi organici si decompone;
è riducibile agevolmente, rosso solubile deliquescente,
ed anche in seguito a calor lento, l'oro deposita polverulento.
Questo la chimica dice. Io vi dico che l'oro è l'unico sincero amico;
ch'è d'ogni spirito l'unica meta; che per disgrazia non l'ha il poeta,
ché se, al contrario, ne avesse a iosa, certo la chimica...
restava in prosa!"
martedì 3 settembre 2013
La chimica non mente!
Avete presente Democrito? Ecco, questo tizio greco supponeva che tutta la materia fosse composta da particelle invisibili ed indivisibili chiamatosi atomi e che la disposizione diversa di essi creasse diversi tipi di materia. Certo che molti lo considerarono un pazzo e venne preferita l'idea di Aristotele...ossia che tutta la materia fosse fatta dalla combinazione di quattro elementi: acqua, aria, terra e fuoco. L'idea di base alla fine mica fu tanto diversa...elementi base che si uniscono tra di loro per formare elementi non base. Eh...tutto sta nell'immaginazione! Ed è di certo più facile immaginare di esser fatti da fuoco e terra che da qualcosa di invisibile ed effimero e minuscolo (chissà perché questa teoria della facilità non ebbe gli stessi risultati per quanto riguarda altrettanto effimera anima e spirito ecc).
Questa idea carinissima di Aristotele venne trascinata per secoli e secoli e migliaia di anni. D'altronde aveva (e direi che ha ancora) un suo certo fascino invidiabile e fino a pochissimo tempo fa, relativamente parlando, si credeva che la terra fosse piatta e sorretta da elefanti, tartarughe ed animali vari. Poi arrivò l'era dell'Alchimia. Oh quanto dev'essere stata affascinante la speranza di poter ricavare l'oro da qualunque cosa ti capiti sotto mano (la storia dice piombo, lo so, ma un vero alchimista non si sarebbe di certo fermato alle affermazioni dei storici), venderlo e diventare ricchi e potenti in una sbuffata di fumo. Personalmente vedo quei tempi in una luce troppo romantica e mi sarà difficile cambiare idea...ma non importa.
L'importante è che tutti gli sforzi portarono finalmente alla costruzione, mattonella dopo mattonella, della scienza più straordinaria che questo mondo abbia mai conosciuto (sempre secondo me, eh, non è una discriminazione). In realtà mi piace pensarla, più come solo scienza, una filosofia di vita (e questa, purtroppo, non è la mia idea originale ma è stata spifferata nel modo più scandaloso da qualche utente di yahoo...ma è un'idea che mi è piaciuta talmente tanto da adattarla in tutto e per tutto alla mia personcina).
Nata come filosofia, merita di incarnarsi nelle menti umani come tale ed essere spiegata come tale, senza dimenticare ovviamente della vastissima base scientifica e sperimentale che c'è sotto.
Questo, dunque, sarà un viaggio lungo e pericoloso alla scoperta di tutte le branche della chimica, con spiegazioni semplici ed incisive di alcuni temi alquanto fastidiosi per molti studenti (liceali sopratutto) e semplicemente dei fatti interessanti e divertenti su di essa...ma una volta addentrati nel bosco dei misteri non potrete più uscirne fuori...e non ve ne pentirete!
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