Concetti Chiave
- I cristalli ionici sono formati da ioni di segno opposto tenuti insieme da forze elettrostatiche, come nel caso del cloruro di sodio (NaCl).
- I cristalli molecolari sono costituiti da particelle unite da forze di Van der Waals e legami ad idrogeno, un esempio è il ghiaccio.
- I cristalli metallici presentano ioni positivi immersi in una nube di elettroni di valenza, che sono liberi di muoversi nel reticolo cristallino.
- I cristalli covalenti, come il diamante e la grafite, sono composti da atomi legati da legami covalenti, conferendo loro grande durezza e fragilità sotto sollecitazioni meccaniche.
- La grafite è un'eccezione nei cristalli covalenti, mostrando buona conducibilità elettrica in due direzioni grazie ai legami mobili tra gli strati esagonali.
Tipi di cristalli
Dal punto di vista chimico possiamo distinguere quattro tipi di cristalli: ionici, molecolari, metallici, covalenti.
* Nei cristalli ionici le partioelle costituenti lacella elementare sono ioni di segno opposto, tenuti insieme da forze di natura elettrostatica. Il cloruro di sodio (NaCl) è un esempio di cristallo ionico.
* Nei cristalli molecolari le particelle sono tutte uguali sono tenute insieme da forze di Van der Waals e di London e , in alcuni casi, da legmi ad idrogeno. L'acqua solida, cioè il ghiaccio, è un esempio di cristallo molecolare.
Cristalli metallici e covalenti
* Nei cristalli metallici leparticelle costituenti la cella elementre sono ioni positivi "immersi" in una nube elettronica diffusa, gli elettrano di valenza, liberi di spostarsi lungo il reticolo cristallino.
* I cristalli covalenti sono mlecole giganti in cui tutti gli atomi della struttura sono tenuti insieme da legami covalente; sono esempi di questi cristalli il diamante, la grafite, la silice. 
Il legame covalente è molto forte e conferisce a questi cristalli una durezza molto elevata; il diamante è il minerale più duro. Inoltre l legame covalente è fortemente direzionale qusta proprietà rende fragili i cristalli covalenti: infatti essa fa si che questi ultimi non sopportino deformazioni degli angoli di legame e che quindi sottoposti a sollecitazioni meccaniche, si rompano senza flettersi in modo apprezzabile. Quanto alla conducibilità elettrica , in generale i cristalli covalenti sono non conduttori perchè in essi tutti gli elettroni di valenza sono impegnati in legami. Esiste tuttavia qualche eccezione per esempio la grafite. Questa varietà di carbonio è costituita da lmne a forma esagonale sovrapposte; lungo la superficie di una lamina esistoo legami mobili; gli elettroni di tali legami hanno la possibilità di spostarsi sul piano laminare, ma non tra una lamina e l'altre. Ne risultano una buona conducibilità elettrica in due direzioni e un carattere isolante nella terza direzione, perperdicolare al piano lainare. Tale comportamento viene definito anisotropia. Questa parola significa "mancanza di uniformità nlle tre dimensioni dello spazio". Una debola conduzione viene manifesta anche nei cristalli covalenti come il siligio o il germanio, quando sno impuri nel loro edificio cristallino: questo comportamento denominato semiconduzione è dovuto dalla pesenza di difetti reticolari.
Domande da interrogazione
- Quali sono i principali tipi di cristalli e le loro caratteristiche?
- Qual è la differenza tra la conducibilità elettrica dei cristalli covalenti e quella dei cristalli metallici?
- Cosa si intende per anisotropia nei cristalli covalenti?
I cristalli si suddividono in quattro tipi: ionici, molecolari, metallici e covalenti. I cristalli ionici, come il cloruro di sodio (NaCl), sono formati da ioni di segno opposto. I cristalli molecolari, come il ghiaccio, sono tenuti insieme da forze di Van der Waals e legami idrogeno. I cristalli metallici presentano ioni positivi in una nube di elettroni liberi, mentre i cristalli covalenti, come il diamante, sono costituiti da molecole giganti unite da legami covalenti.
I cristalli metallici conducono elettricità grazie alla mobilità degli elettroni di valenza, mentre i cristalli covalenti, in generale, non sono conduttori poiché gli elettroni di valenza sono impegnati in legami. Tuttavia, la grafite, un cristallo covalente, mostra una buona conducibilità elettrica in due direzioni a causa della presenza di legami mobili.
L'anisotropia nei cristalli covalenti si riferisce alla mancanza di uniformità nelle proprietà fisiche nelle tre dimensioni dello spazio. Ad esempio, la grafite conduce elettricità in due direzioni, ma si comporta come un isolante nella direzione perpendicolare al piano laminare, evidenziando questa caratteristica anisotropa.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
