Chimica dello stato solido

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di .aaaraS

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Appunti chiari con definizioni e alcuni esercizi su:cristallografia, ordine dei solidi (cristalli singoli e materiali policristallini, cristalli plastici, cristalli liquidi, parametro …

Esame Chimica dello stato solido

Facoltà Scienze matematiche fisiche e naturali

Dal corso del Prof. Agnoli Stefano

Università Università degli Studi di Padova

A.A. 2022-2023

83 pagine

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Estratto del documento

Materiale:

solido, liquido, gas condensato (liquido, solido colloidali) progettato e manipolato per ottenere uno scopo

obiettivo: ricerca di relazione tra struttura e proprietà

sintesi di nuovi materiali
massimizzare le proprietà
caratterizzazione
microscopica
macroscopica e funzionale
elaborazione modelli

sintesi intelligente "rational design" materials engineering

Chimica dello stato solido:

Si interessa della sintesi, struttura proprietà e applicazioni dei materiali solidi.

metodo:

composizione, struttura e reattività chimica
se cambio la struttura chimica molecolare ottengo comportamenti chimici e proprietà diverse

solidi:

composizione, struttura e reattività chimica

intrinseca maggiore complicazione ma anche ricchezza delle proprietà

alcuni materiali sono antimicrobicamente efficaci

Es: non esiste un NO₂ tipo ha il IO₂ solido mentre esiste una fase solida es: CO₂, VO₂, (miscela solida)

Proprietà dei materiali solidi:

struttura cristallina e grado di natura chimica (tipo di legame e connettività...) d'iscrittività dell'orbita
—rapporto di siti puntuali / ripartito difetti locali ma anche estesi
—lunghezza tipica 10 mm
tessitura cristallina del materiale
basi di gamma

influenza proprietà meccaniche ed elettriche

Esempio:

Si: → semiconduttore → natura della conducibilità in funzione della temperatura
→ raggi x per determinare la struttura cristallina

esistono isotopi del Silicio

es. Silicene

→ devono essere un cristallo singolo (per separare tra spostamento di elettroni.

eliminazione di bordi di grano che scatteranno gli elettroni

→ droganti per variare le proprietà elettroniche

Materiale

Solamente un bene condensato (liquido, solido, colloidale) progettato e concepito per fini tecnologici.

Obiettivo: ricerca di relazione tra struttura e proprietà.

Sintesi di nuovi materiali

Sintesi intelligente "rational design" mechanical engineering

massimizzare le proprietà

Caratterizzazione
- microscopica
- macroscopica e funzionale
elaborazione modelli

Chimica dello stato solido

Si interessa della sintesi, struttura proprietà e applicazioni dei materiali solidi.

moderna
composizione, struttura e reattività chimica
Se cambio la struttura ottengo molti materiali diversi con proprietà chimiche e fisiche diverse a fronte anche di composizione diversa.
Solidi
Composizione, struttura e reattività analisi

Innanzi a maggiore comprensione, ma anche a ricerca delle proprietà.

Alcuni materiali sono antiteticamente definibili:

es. non esiste un solo tipo di H₂O solido, mentre esiste un solo monossido di CO₂, NO₂ e altri molecole, alcuni solvi miscibili.

Proprietà dei materiali solidi dipendono da:

Strutture cristalline (grado di rottura chimica, tipo di legame e connettività...)
Distribuzione dell'ottolo (superfici, difetti puntuali, difettivi focali, può essere estesa, energetica, topica.)
Forme
Testiture cristallino del materiale (basi di gamma, lunghezza tipica 10 nm-100 μm)
Influenza proprietà meccaniche ed elettriche

Esempio

Si definisce semiconduttore.
Fogli X per determinare la struttura cristallina

Esistono isotopi del Silicio.

es. Silicene.

Semi conduttori tetracoordinati FCC, aumentano con I metalli (diminuzione cond.).
Devono essere con stato singolo (per separare lo spostamento di elettroni).

Eliminazione dei bordi di gamma che scaricheranno gli elettroni.
Algoritmi per variare le proprietà elettroniche.

CRISTALLOGRAFIA

Reticolo matematico

Motivo (base)

Cristallo

Celle Primitive

Cella primitiva minima unità scelta in maniera arbitraria rispetto al motivo.
T. p. una e l'altra due piccoli omune che ripetute canoniche da piena simmetria della struttura cristallina.
I punti reticolo sono tutti e caratterizzati onotticamente da unico interno.

Reticolo di Bravais

Simmetria Traslazione

Gruppi puntuali - Simmetria dell'intorno di un punto

Gruppo ha 2 requisiti:

Esiste elemento neutro
Ogni eleme

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