Concetti Chiave
- I solidi possiedono strutture definite, con particelle in posizioni fisse, conosciute come strutture cristalline, mentre i solidi amorfi, come lo zolfo, non hanno una struttura ordinata.
- La struttura cristallina è formata da un reticolo cristallino, composto da celle elementari che si ripetono nello spazio tridimensionale senza lasciare spazi vuoti.
- I solidi si dividono in quattro categorie in base al tipo di legame: ionici, molecolari, covalenti a reticolo e metallici, ognuno con caratteristiche di legame specifiche.
- Le strutture comuni dei metalli includono la cella cubica a corpo centrato, la cella cubica a facce centrate e la cella esagonale compatta.
- Il polimorfismo è la capacità di sostanze di cristallizzare in strutture diverse; l'allotropia è un caso specifico che riguarda elementi come il carbonio, con forme come diamante, grafite e fullerene.
La struttura cristallina prende il nome di reticolo cristallino ed è composto da un unità minima della cella elementare , che si ripete nello spazio nella tre dimensioni senza lasciare spazi vuoti e che è costituita da facce, spigoli e vertici.
I solidi possono essere dividi in quattro gruppi secondo il tipo di legame:
Solidi ionici, costituiti da ioni; Solidi molecolari, costituiti da molecole unite da forze intermolecolare; Solidi covalenti a reticolo, in cui gli atomi sono uniti da legami covalenti in tre dimensioni; Solidi metallici, in cui gli atomi sono uniti dal legame metallico.
Le strutture più comuni dei metalli sono:
-La cella cubica a corpo centrato, dove una sfera occupa il centro di un cubo ideale;
-La cella cubica a facce centrate, in cui una sfera è situata al centro di ogni faccia del cubo;
-La cella esagonale compatta dalla struttura molto complessa.
Il polimorfismo è la proprietà per cui determinate sostanze, cristallizzando in diverse condizioni. assumano strutture differenti, che si distinguano per durezza, densità e proprietà ottiche. Questo fenomeno prende il nome di allotropia se riguardante un elemento, come ad esempio il carbonio che cristallia in tre forme allotropiche: Diamante, in cui ciascun atomo di carbonio è legato con legami covalenti ad altri quattro circostanti, conferendogli una notevole durezza; Grafite, che possiede una struttura a strati, in cui gli atomi di carbonio mediante legami covalenti formano esagoni regolari e tra uno strato e l’altro vi sono deboli forze di Van der Waals; Fullerene o Buckyball, che ha una struttura chiusa, in cui gli atomi di carbonio sono legati tra loro in esagoni e pentagoni come un pallone
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra solidi cristallini e solidi amorfi?
- Come si classificano i solidi in base al tipo di legame?
- Che cos'è il polimorfismo e come si manifesta nel carbonio?
I solidi cristallini hanno una struttura ordinata chiamata reticolo cristallino, mentre i solidi amorfi, come lo zolfo, non hanno una struttura cristallina ordinata e non presentano una temperatura di fusione ben definita.
I solidi si dividono in quattro gruppi: solidi ionici, solidi molecolari, solidi covalenti a reticolo e solidi metallici, ciascuno caratterizzato da diversi tipi di legami tra le particelle.
Il polimorfismo è la capacità di una sostanza di cristallizzare in diverse strutture. Nel carbonio, si manifesta come allotropia, con forme come il diamante, la grafite e il fullerene, ognuna con proprietà uniche.
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