Il Sistema Internazionale di misura è fondamentale per la chimica, che studia la materia e le sue trasformazioni a livello macroscopico, microscopico e simbolico. Le grandezze fisiche misurabili si dividono in fondamentali e derivate. La notazione scientifica e l'ordine di grandezza sono essenziali per esprimere numeri molto grandi o piccoli. Le grandezze possono essere estensive o intensive, a seconda che dipendano o meno dalla quantità di materia.
Notazione scientifica e prefissi del Sistema Internazionale
La notazione scientifica è fondamentale per esprimere numeri molto grandi o piccoli in chimica. Il Sistema Internazionale utilizza prefissi per indicare multipli e sottomultipli delle unità di misura.
Definizione: La notazione scientifica esprime un numero come prodotto di due fattori: un numero compreso tra 1 e 10 e una potenza di 10.
Esempio: 12.000.000 in notazione scientifica si scrive 1,2 × 10⁷, mentre 0,0000000005 si scrive 5 × 10⁻¹⁰.
Highlight: L'ordine di grandezza è definito dalla potenza di 10 che più si avvicina al numero in questione, facilitando il confronto tra grandezze molto diverse.
Vocabulary: I nanomateriali hanno dimensioni comprese tra 100 e 300 nanometri e possono essere costituiti da poche decine a poche migliaia di atomi, mostrando proprietà diverse dai corpi macroscopici della stessa sostanza.
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Densità e altre proprietà della materia
La densità è una proprietà intensiva fondamentale che caratterizza ogni materiale.
Definizione: La densità è il rapporto tra la massa di un corpo e il suo volume, espressa in kg/m³ per i solidi e i liquidi, e in g/L per i gas.
Formula: Densità (d) = massa (m) / volume (V)
Highlight: La densità relativa esprime il rapporto tra la massa di un corpo misurata a 4°C e la massa di un uguale volume di acqua distillata misurata a 4°C.
Esempio: L'acqua ha una densità di 1 kg/L a 4°C, che viene usata come riferimento per la densità relativa.
Vocabulary: Il calore è una forma di energia che si trasferisce da un corpo a temperatura maggiore a uno a temperatura minore.
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Le misure e le grandezze in chimica
La chimica è la scienza che studia la materia e le sue trasformazioni a tre livelli: macroscopico, microscopico e simbolico. Questo approccio permette di analizzare i materiali sia a occhio nudo che in profondità, interpretando la realtà attraverso modelli.
Definizione: Il Sistema Internazionale di unità di misura è un sistema standardizzato che combina numeri e unità di misura per esprimere le grandezze fisiche.
Highlight: Le proprietà misurabili sono chiamate grandezze fisiche. Tra queste, sono state individuate 7 grandezze fondamentali, dalla cui combinazione algebrica si ottengono le grandezze derivate.
Esempio: Una formula chimica come CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O rappresenta la combustione del metano a livello simbolico.
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Grandezze estensive e intensive
Le grandezze fisiche si distinguono in estensive e intensive, a seconda che dipendano o meno dalla quantità di materia considerata.
Definizione: Le grandezze estensive sono proprietà fisiche che dipendono dalla grandezza del campione, come la lunghezza, il peso e il volume.
Definizione: Le grandezze intensive sono proprietà fisiche che non dipendono dalla grandezza del campione, come la massa e la densità.
Esempio: Il peso è una grandezza estensiva calcolata come P = m · g, dove m è la massa e g l'accelerazione di gravità.
Highlight: La massa è una proprietà fondamentale della materia, caratteristica di ciascun corpo, e misura la resistenza che un corpo oppone alla variazione del suo stato di quiete o di moto.
Vocabulary: Le bilance analitiche hanno una maggiore sensibilità ma una minore portata rispetto alle bilance tecniche.
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