Appunti di Chimica Generale

riempiono gli orbitali molecolari disponibili configurando, così, una banda completa,

detta banda di valenza: prende corpo, poi, un considerevole intervallo di banda, ossia

il distacco energetico tra la banda di valenza e la banda di conduzione, e ciò fa sì che

sia praticamente impossibile promuovere elettroni nella banda di conduzione [N.B.:

Il carattere di conduttore lo possiamo osservare anche nella grafite, un solido

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covalente che presenta il carbonio con ibridazione sp : in questo caso, infatti, la

delocalizzazione degli elettroni degli orbitali π fa sì che, oltre ad avere una situazione

in cui la banda di valenza è completamente satura, ve ne sono altre isoenergetiche, e

dunque l’intervallo di banda in questo caso è 0].

I semiconduttori:

I semiconduttori sono materiali nei quali la corrente elettrica non fluisce altrettanto

bene come in un metallo. Nei semiconduttori intrinseci, una banda di conduzione

vuota giace in prossimità di una banda di valenza piena e, di conseguenza,

riscaldando il semiconduttore degli elettroni vengono promossi nella banda di

conduzione: tutto ciò spiega perché la conducibilità elettrica dei semiconduttori

aumenta con l’aumentare della temperatura. I semiconduttori estrinseci, invece,

sono ottenuti drogando il solido, ossia aggiungendo al suo interno piccole impurezze:

se, ad esempio, si aggiunge dell’arsenico (Che ha 5 elettroni di valenza) al silicio

purissimo, gli elettroni in più accederanno alla banda di conduzione permettendo,

perciò, al silicio di condurre (Semiconduttore di tipo n = con eccesso di cariche

negative); analogamente, se si aggiungono al silicio atomi di indio (Che ha 3 elettroni

di valenza), si verranno a creare delle lacune nella banda di valenza che

permetteranno agli elettroni di muoversi (Semiconduttore di tipo p = con eccesso di

cariche positive) [N.B.: Il band gap in generale aumenta all’aumentare

dell’elettronegatività e dell’energia di legame: ciò spiega perché, ad esempio, il

carbonio sotto forma di diamante è un isolante mentre, invece, il silicio e il germano,

pur avendo una struttura molto simile, appartengono alla famiglia dei

semiconduttori]. Le interazioni deboli

Le fasi condensate della materia (Solido e liquido) prendono corpo quando le forze

attrattive tra le particelle le costringono ad aggregarsi: anche tali interazioni

intermolecolari seguono, a grandi linee, l’andamento osservato per i legami atomici,

secondo il quale l’energia decresce al diminuire della distanza fino ad un minimo

oltre il quale comincia ad aumentare nuovamente perché nella brevissima distanza

prevalgono le repulsioni.

Le forze ione-dipolo:

Quando un solido ionico si viene a trovare in acqua, i suoi cationi verranno circondati

dagli ossigeni (Sui quali si ha una carica parziale negativa), mentre gli anioni verranno

circondati dagli idrogeni (Sui quali si ha carica parziale positiva): tale condizione,

detta idratazione, porta alla dissoluzione del solido stesso. L’idratazione è, perciò, un

esempio di interazione ione-dipolo, ossia dell’interazione che si instaura tra uno ione

e una molecola polare (Come H O): l’energia potenziale di tale interazione può essere

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