Le proprietà delle sostanze chimiche

Quando i chimici studiano sostanze chimiche, si esaminano due tipi di proprietà: proprietà chimiche e fisiche. Alcune proprietà fisiche sono estese proprietà, proprietà che dipendono dalla quantità di materia presente. Messa e il volume sono estese proprietà.

Proprietà intensive, tuttavia, non dipendono dalla quantità di materia presente. Il colore è una proprietà intensa. Un grande pezzo di oro, ad esempio, è dello stesso colore come un piccolo pezzo di oro. La massa e il volume di questi due blocchi sono diverse (proprietà estese), ma il colore è lo stesso.

Di seguito sono riportate le descrizioni dei due tipi di proprietà:

  • Proprietà chimiche: Queste proprietà consentono una sostanza per cambiare in una sostanza nuova, e si descrivono come una sostanza reagisce con altre sostanze. Non cambia di una sostanza in qualcosa di completamente nuovo, quando si aggiunge l'acqua - come i cambiamenti di metallo di sodio a idrossido di sodio? Brucia in aria?
  • Proprietà fisiche: Queste proprietà descrivono le caratteristiche fisiche di una sostanza. La massa, volume, e il colore di una sostanza sono le proprietà fisiche, e così è la sua capacità di condurre elettricità.

Che cosa è la densità?

La densità è una delle proprietà intensive più utili di una sostanza, che consente ai chimici di identificare più facilmente le sostanze. Per esempio, conoscendo le differenze tra la densità di quarzo e diamanti permette un gioielliere per verificare che anello di aggancio rapido e semplice.

Densità (d) è il rapporto della massa (m) a volume (v) di una sostanza. Matematicamente, sembra che questo:

d = m / v

Solitamente, la massa è descritta in grammi (g) e volume in millilitri (ml), quindi la densità è g / mL.

Poiché i volumi dei liquidi variano leggermente con la temperatura, i chimici anche solito specificare la temperatura alla quale viene effettuata una misura di densità. La maggior parte dei libri di riferimento segnalano densità a 20 ° C, perché è vicino a temperatura ambiente e facile da misurare senza un sacco di riscaldamento o raffreddamento. La densità dell'acqua a 20 ° C, per esempio, è 1g / mL.

Un altro termine volte si può sentire è peso specifico (SG), che è il rapporto della densità di una sostanza per la densità dell'acqua alla stessa temperatura. Peso specifico è solo un altro modo per aggirare il problema dei volumi di liquidi varia con la temperatura.

Nella maggior parte dei casi, la densità e il peso specifico sono quasi gli stessi, quindi è comune usare semplicemente la densità.

Densità di misura

Calcolare la densità è piuttosto semplice. Si misura la massa di un oggetto utilizzando una bilancia o scala, determinare il volume dell'oggetto, e poi dividere la massa per il volume.

Determinare il volume di liquidi è facile, ma i solidi può essere difficile. Se l'oggetto è un solido regolare, come un cubo, è possibile misurare le sue tre dimensioni e calcolare il volume moltiplicando la lunghezza per la larghezza per l'altezza:

Le proprietà delle sostanze chimiche

Se l'oggetto è un solido irregolare, come una roccia, determinare il volume è più difficile. Con solidi irregolari, è possibile misurare il volume utilizzando qualcosa chiamato il Principio di Archimede, quale il volume di un solido è uguale al volume di acqua spostato.

Dire che si vuole misurare il volume di una piccola roccia al fine di determinare la densità. Seguire questa procedura:

  1. Metti un po 'd'acqua in un cilindro graduato con le marcature per ogni mL e leggere il volume.

    L'esempio nella figura seguente mostra 25 mL.
  2. Mettere la roccia nel cilindro, assicurandosi che sia completamente sommerso, e leggere di nuovo il volume (29 ml in figura).

    La differenza di volume (4 mL, in questo esempio) è il volume della roccia.

    Le proprietà delle sostanze chimiche

    Determinazione del volume di un solido irregolare: Il principio di Archimede.

Tutto ciò con una densità inferiore a quella dell'acqua galleggia quando messo in acqua, e tutto ciò con una densità superiore a 1 g / mL affonderà.

La seguente tabella elenca la densità di alcuni materiali comuni.

Densità di solidi e liquidi tipiche in g / mL
Sostanza Densità
Benzina 0.68
Ghiaccio 0.92
Acqua 1.00
Tabella Salt 2.16
Ferro 7.86
Piombo 11.38
Mercurio 13.55
Oro 19.3