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Ci sono, infatti, corpi o sistemi dei quali è possibile isolare in ogni caso degli elementi di volume piccoli
a piacere e costatare che la materia contenutavi mostra sempre le stesse proprietà (colore, densità,
durezza, compressibilità, velocità di propagazione della luce, ecc.). Diciamo allora che si ha da fare con
materia omogenea ed isotropa: tale è il caso dell'acqua, del vetro, dello zolfo, ecc. Può talvolta avvenire
che le proprietà considerate risultino coincidenti per due elementi di volume in ogni modo scelti, a patto
però che si faccia compiere un'opportuna rotazione dell'uno rispetto all'altro. Ciò accade non perché le
proprietà considerate siano diverse da punto a punto, ma perché esse cambiano in uno stesso punto al
cambiare della direzione che si considera: in questi casi si afferma che si ha da fare con materia
omogenea anisotropa (dal greco α privativo, ed eguale rivolgimento).
Molte volte invece, anche all'esame macroscopico, è possibile discernere nella sostanza di un oggetto
tanti gruppi distinti di elementi di volume che occupano la materia con caratteri del tutto diversi per ogni
gruppo. Si dice allora che la materia dell'oggetto forma un sistema eterogeneo.
Per esempio un pezzo di lava vesuviana trovato a Pompei, se esaminato a occhio nudo, appare già
costituito da un gran numero di cristalli bianchi più o meno grandi (leucite) disseminati in una matrice di
colore grigio ferro. Lo stesso si verifica per il granito, nel quale si distinguono pure ad occhio nudo
particelle bianche, dure e trasparenti (quarzo) frammiste con altre di colore rossastro e di minore
durezza (feldspato) oppure di splendore argenteo o di facile sfaldabilità (mica). Ognuna di queste
particelle sembra costituita di materia omogenea.
Non va mai dimenticato che però che il carattere di omogeneità deve essere controllato su elementi di
volume piccoli a piacere e quindi, se nel caso, con l'aiuto di opportuni metodi di indagine, accade allora
che delle sostanze giudicate omogenee risultino come tali, mentre altre appaiono nettamente eterogenee.
I sistemi omogenei che entrano a far parte di un sistema eterogeneo, possono essere continui oppure
suddivisi in un numero più o meno grande di elementi di volume. L'insieme di tutti gli elementi di volume
occupati dall'identica materia omogenea costituisce una fase del sistema e s'intende che l'identità deve
essere estesa anche allo stato di aggregazione, per esempio l'acqua allo stato solido (ghiaccio), allo stato
liquido e il vapore d'acqua sono fasi distinte.
I sistemi eterogenei si dicono anche miscugli. In essi è sempre possibile, con metodi fisici, realizzare la
separazione diversi costituenti (fasi).
I costituenti di una fase hanno composizione costante e non si possono frazionare e si dicono individui
chimici. Gli individui chimici si distinguono in due grandi categorie: la prima comprende 103 sostanze; la
seconda tutte le altre, in un numero che si arricchisce continuamente di nuove sostanze preparate
dall'uomo e ammonta certamente ad alcune centinaia di migliaia.
Tutte le sostanze della seconda categoria in determinate condizioni sono suscettibili di decomporsi,
vale a dire a scindersi, e ciascuna delle quali ha un peso inferiore a quello della sostanza di partenza,
come esempio portiamo la decomposizione dell'acqua, descritta in precedenza. L'acqua è costituita da
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