Mappa concettuale sostanze pure e miscele

Questa mappa riguarda i concetti di sostanza pura e miscela (o miscuglio). Le sostanze pure sono quei sistemi che possono essere considerati come costituiti da un unico componente, un'unica sostanza chimica. Le miscele sono invece quei sistemi costituiti da due o più componenti. In natura la materia si presenta spesso sotto forma di miscela, mentre è molto più raro osservare delle sostanze pure. 

In una miscela i singoli componenti mantengono le loro caratteristiche chimico-fisiche e si possono presentare in diversi stati della materia (solido, liquido, aeriforme), la miscela risultante avrà quindi caratteristiche variabili a seconda della quantità relativa dei componenti.

Esempi di miscele sono:

• Aria (miscela di azoto, ossigeno ed altri gas)
• Le acque naturali come l'acqua potabile, le minerali o quella di mare (acqua e sali minerali disciolti)
• Il terreno (miscela di sabbia, argilla, altri minerali e sostanze organiche)
• Le leghe metalliche (ad esempio il bronzo, l'ottone, l'acciaio)
• Tutti gli organismi viventi e gli alimenti (miscele complesse di acqua, sali minerali e composti organici come carboidrati, proteine, sostanze grasse ...etc)

Le sostanze pure sono piuttosto rare e si ottengono spesso in laboratorio o nell'industria da processi di separazione e purificazione; ogni sostanza pura presenta caratteristiche costanti (rimangono cioè inalterate in ogni campione) e composizione chimica definita.

Esempi di sostanze pure sono:

• l'acqua distillata (costituita dalla sostanza con formula H2O)  
• lo zucchero bianco (costituito dalla sostanza con formula C12H22O11)
• l'oro 24 carati (costituito dalla sostanza con formula Au)
• il rame dei fili elettrici (costituito dalla sostanza con formula Cu)

E' facilmente comprensibile che la purezza chimica assoluta o al 100% non può mai essere stabilita con certezza, quindi un sistema è considerato a tutti gli effetti una sostanza pura quando la percentuale della sostanza è molto alta e la quantità e la natura delle impurezze sono tali da non interferire nelle caratteristiche della sostanza o nei risultati di un esperimento.

Ad esempio in oreficeria può essere utilizzato l'argento 999 (cioè con purezza pari al 99,9%) o l'argento 925 (cioè con purezza pari al 92,5%); in laboratorio invece si possono utilizzare reagenti chimici con purezza del 95%, 99% o 99,5% a seconda delle esigenze.

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Per approfondire:

• Un articolo sulle miscele e le sostanze pure nella vita quotidiana;