Chimica dei materiali - Riassunti corso

Proprietà dello stato solido

L'aereforme ha particelle lontane e disordinate.né forma né volume.Il liquido ha particelle vicine e disordinate.Volume proprio ma con forma del recipiente.Il solido ha particelle vicine e ordinate.Volume e forma propria perché le forze di tagliointerne non riescono a modificarlo.

Solidi

• Solidi ordinati (cristallini)
  • a legami direzionali
    • covalenti
    • molecolari
  • a legami non direzionali
    • metalli
    • solidi ionici
• Solidi disordinati (amorfi)
  • vetri inorganici
  • vetri organici o polimerici

Solidi ordinati

Particelle ordinate che si trovano ovunque nellospazio (descritto nelle 3 direzioni).

Legami direzionali

Le particelle hanno carattere di fortedirezionalità.

Covalenti

Le particelle che compongono il solido sono uniteda legami covalenti (diamante)struttura rigida e precisa.

Molecolari

Sono quei materiali che a temperaturaambiente sono liquidi o vapori e solidificanose raffreddati (ghiaccio).

Legami non direzionali

Le particelle che compongono il solidosono legate da interazioni di naturaelettrostatica che non hanno direzionalitàperché il campo elettrico è radiale (tuttointorno alla particella).

Proprietà dello stato solido

L'aeriforme ha particelle lontane e disordinate.né forma né volume.Il liquido ha particelle vicine e disordinate.Volume proprio ma con forma del recipiente.Il solido ha particelle vicine e ordinate.Volume e forma proprie perché le forze di taglio interne non riescono a modificarlo.

Solidi

• Solidi ordinati (cristallini)
  • a legami direzionali
    • covalenti
    • molecolari
  • a legami non direzionali
    • metalli
    • solidi ionici
• Solidi disordinati (amorfi)
  • vetri inorganici
  • vetri organici o polimerici

Solidi ordinati: particelle ordinate che si trovano ovunque nello spazio (descritto nelle 3 direzioni)

Legami direzionali: le particelle hanno carattere di forte direzionalità.

Covalenti: le particelle che compongono il solido sono unite da legami covalenti (diamante)struttura rigida e precisa.

Molecolari: sono quei materiali che a temperatura ambiente sono "liquidi" o "vapori" e solidificano se raffreddati (ghiaccio).

Legami non direzionali: le particelle che compongono il solido sono legate da interazioni di natura elettrostatica che non hanno direzionalità perché il campo elettrico è radiale (tutto intorno alla particella).

Metalli

sono descritti con sfere uguali tra loro che si sistemano in modo da occupare minor spazio possibile.

Disposizione esagonale

Le sfere nella terza dimensione (per l'altezza) si sistemano negli spazi vuoti delle A, in spazi B e C che si escludono a vicenda.

Possiamo avere solido con frequenza sequenze AB e solidi con sequenze ABC.

Solido con sequenza A-B

Esagonale compatto

(Zinco)

Solido con sequenza A-B-C

Cubico a facce centrate

(Ferro γ)

Cubica a corpo centrato

(Ferro α)

Segue la quadrata espansa.

Numero di coordinazione di una struttura:

Il numero di particelle vicine ed equidistanti da una particella con cui la particella stessa può interagire contemporaneamente. Più è alto il numero di coordinazione e più è stabile il solido. 12 è il massimo.

• Esagonale compatto - n.c. 12
• Cubico a facce centrate - n.c. 12
• Cubico a corpo centrato - n.c. 8

Solidi ionici: sono descritti da due reticoli di sfere con sfere di raggio differente, i quali compenetrano l'uno nell'altro. Negli spazi vuoti tra le sfere maggiori si sistemano quelle minori.

Per avere un sistema stabile (Requisito di stabilità),

• la distanza tra sfere di segno opposto deve essere minore della distanza tra sfere di stesso segno, quindi le forze attrattive devono essere superiori alle forze repulsive.

Distanza anione-catione = O

Distanza anione-anione /₀

catione-catione /₀

anione: negativocatione: positivo