Le differenze tra materia e sostanza, miscuglio e composto

Giulia ha scritto:

 Gentile professoressa, avrei bisogno del suo aiuto, per chiarire alcuni dubbi.

1) che differenza c’è tra materia e sostanza?

2) se un elemento è considerato essere una sostanza, un composto è considerato essere una sostanza, perché allora se consideriamo una miscela si dice che abbiamo due sostanze mescolate e non semplicemente un composto? Se così fosse, anche nel caso dei composti non si dovrebbe trattare di sostanze mescolate, visto che i composti sono formati da più elementi e quindi da più sostanza?

Spero mi possa aiutare.

Grazie mille per la disponibilità.

 

Questa è la risposta:

Con il termine materia si indica genericamente qualsiasi cosa che abbia massa e che occupi spazio; una sostanza chimica è invece una “porzione di materia” che possiede proprietà chimiche e fisiche ben definite come, per esempio, punto di fusione e di ebollizione, densità, solubilità in determinati solventi, e così via. Nel caso, per esempio, di una bottiglietta di acqua, il termine materia si riferisce indistintamente sia al contenitore sia all’acqua che contiene; possiamo invece affermare che l’acqua è una sostanza e che il PET (polietilentereftalato) che costituisce la bottiglietta di plastica è un materiale diverso dall’acqua in quanto presenta proprietà chimiche e fisiche diverse rispetto all’acqua. L’acqua che beviamo, tuttavia, non è una sostanza pura perché, anche se non ce ne rendiamo conto, contiene disciolti sali, gas e anche qualche microrganismo. È allora più opportuno dire che l’acqua che beviamo è un miscuglio; l’acqua distillata, invece, è una sostanza a tutti gli effetti in quanto non contiene impurezze (se non in quantità infinitamente piccole) e possiamo immaginarla costituita da tante unità tutte uguali tra loro che chiamiamo molecole di acqua.

L’acqua che troviamo in natura è di molti tipi diversi; pensa all’acqua del mare, all’acqua delle sorgenti termali, all’acqua piovana o all’acqua imprigionata nelle falde del sottosuolo. In cosa differiscono? Nella qualità e quantità di sostanze disciolte; la caratteristica dei miscugli è proprio questa, cioè di presentare una composizione variabile.

La sostanza pura acqua è invece costituita soltanto da molecole di acqua, ciascuna delle quali contiene un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno; non esistono molecole di acqua contenenti tre o quattro atomi di ossigeno oppure 10 atomi di idrogeno. L’acqua pura contenuta in un bicchiere è un insieme enormemente grande di molecole tutte uguali costituite ciascuna da idrogeno e ossigeno, ma non è un miscuglio perché non posso modificare a piacere la quantità di ossigeno e di idrogeno. Per esempio, in 100 molecole di acqua ci possono essere soltanto 100 atomi di ossigeno e 200 atomi di idrogeno, in 1000 molecole ci devono essere1000 atomi idi ossigeno e 2000 di idrogeno, e così via; il numero di atomi di idrogeno deve quindi essere sempre il doppio di quello dell’ossigeno se voglio avere la sostanza acqua.

C’è un’altra differenza fondamentale tra un miscuglio e un composto; i componenti di un miscuglio non sono fortemente legati tra loro mentre lo sono in un composto. Te ne puoi rendere conto se provi a separare il sale disciolto nell’acqua del mare; basta infatti lasciare evaporare l’acqua all’aria aperta in una larga vasca per vedere che sul fondo si raccoglie il sale solido. Per separare invece gli atomi di idrogeno da quelli di ossigeno presenti nelle molecole di acqua è necessario scaldarle a più di 2000 °C!

Spero di averti chiarito le idee…ma se così non fosse puoi fare altre domande!

 

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