La materia e i suoi stati

 

La parola materia deriva dal latino “mater “ che vuol dire madre è infatti la madre di tutte le cose.

Materia è tutto ciò che occupa uno spazio, cioè ha un volume e una massa e quindi un peso.

Le forme in cui la materia si presenta sono innumerevoli, esistono tanti “ingredienti di base” che possono mescolarsi tra loro per dare un numero ancora maggiore di “combinazioni”.

Per esempio il mare è formato da un ingrediente principale l’acqua e da diversi ingredienti presenti in diverse quantità detti Sali.

L’aria è formata da tanti ingredienti base, invisibili, perché sono gas come l’azoto, l’ossigeno, l’anidride carbonica.

Ciò che abbiano chiamato ingredienti sono in realtà tipi di materia che prendono il nome di sostanze pure o più semplicemente sostanze.

La sostanza è un tipo di materia dotata di proprietà specifiche che la distinguono da qualunque altra. Esempi di sostanze sono lo zucchero, il sale da cucina, l’acqua, l’alcool, il rame, ecc..

 

2400 anni fa, uno filosofo greco Democrito, si era chiesto di che cosa fosse formata la materia. Le sue riflessioni lo portarono ad immaginare che la materia fosse formata da tante piccole particelle, invisibili all’occhio umano, che chiamò atomi (atomo deriva dal greco e significa invisibile), questi atomi unendosi tra loro darebbero origine a tutte le forme di materia che ci circondano.

AVEVA RAGIONE!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Due secoli fa la scienza dimostrò che l’idea di Democrito era essenzialmente giusta: la materia è costituita da particelle piccolissime dette atomi. Oggi si sa che ci sono ben 92 tipi di atomi differenti, ciascuno con specifiche caratteristiche e contraddistinto da un nome e da un simbolo, ad esempio il rame (Cu), il ferro (Fe), l’oro (Au), l’idrogeno (H) e l’ossigeno (O).

Le sostanze formate da un solo tipo di atomi sono dette sostanze semplici o meglio elementi, come ad esempio il filo di rame che è formato solo da atomi di rame.




Altri elementi come l’ossigeno o l’idrogeno che hanno gli atomi riuniti a gruppi di due o più, formano particelle chiamate molecole. Nel caso di ossigeno ed idrogeno le molecole sono dette biatomiche.


Anche due o più atomi diversi possono riunirsi tra loro in molecole: si tratta allora di sostanze composte (o composti) ciascuna formata da un tipo di molecola differente.

Es. l’acqua è una sostanza composta perché è formata da due atomi di idrogeno e una di ossigeno.
Un'altra sostanza composta è l’anidride carbonica.

Atomi e molecole sono due tipi di particelle piccolissime che compongono la materia e sono i costituenti delle sostanze;
una molecola è formata da almeno due atomi che possono essere uguali o diversi.

La maggior parte degli oggetti non sono fatti di un solo tipo di sostanza pura ma di diverse sostanze mescolate insieme sono i miscugli.

In certi casi i componenti dei miscugli si possono distinguere ad occhio nudo come in alcune rocce (granito): si tratta di un miscuglio eterogeneo.

Anche l’acqua del mare è un miscuglio di diverse sostanze ma noi non riusciamo a distinguere l’acqua dagli atri componenti: si tratta di un miscuglio omogeneo, uguale in tutti i punti che prende il nome di soluzione. Un’altra soluzione è ad esempio l’acqua e zucchero o l’acqua salata per la pasta, il latte, l’acqua naturale che beviamo a tavola,  ecc.

L’acqua che beviamo a tavola contiene sostanze disciolte, dei Sali, anche se in misura minore rispetto all’acqua di mare. Si considera pura solo l’acqua distillata, privata da tutte le sostanze disciolte.

Un altro esempio di miscuglio è l’aria, che è formata da molti tipi di gas.


Ogni sostanza così come ogni miscuglio di sostanze, può esistere infatti in tre diversi stati di aggregazione che sono caratteristici della materia: stato solido, stato liquido, stato aeriforme o gassoso.



Solo per l’acqua abbiamo l’esperienza diretta di tutti e tre gli stati.

Dell’acqua conosciamo tre tipi diversi tra loro: il ghiaccio, l’acqua liquida, e il vapor acqueo. In tutti i casi si tratta sempre della stessa sostanza che conserva tutte le sue caratteristiche; ciò che differenzia il ghiaccio dall’acqua liquida e dal vapore è lo stato fisico, o stato di aggregazione delle molecole.




I cambiamenti di stato

Sulla Terra l’acqua esiste nei tre stati di aggregazione (o fisici):

solido: ghiaccio

liquido: acqua

aeriforme: vapor acqueo

Come l’acqua anche le alte sostanze possono trovarsi in ciascuno dei tre stati fisici, anche se non ce ne accorgiamo facilmente.

Lo stato in cui si trova una sostanza dipende dalla temperatura.

L’acqua per esempio passa da uno stato all’altro quando si provoca un aumento o una diminuzione di temperatura.

Il cambiamento di stato è il passaggio di una sostanza da uno stato di aggregazione all’altro.




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