Chimica - solidi, liquidi e passaggi di stato

I SOLIDI

Cristallini: atomi ordinati in un reticolo cristallino;

– Amorfi: ordine limitato in piccole porzioni;

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I solidi cristallini possono essere:

ionici

– alto punto di fusione, non sono grandi conduttori;

–

covalenti:

– molecolari dovuti a legami intermolecolari;

– metallici: caratterizzati da un legame metallico;

–

SOLIDI CRISTALLINI

Metallici: sono gli elementi del blocco p ed s, malleabili, duttili e conduttori;

– Ionici: duri, rigidi e fragili, con punti di fusione ed ebollizione elevati;

– Reticolari: duri, rigidi e fragili, con punto di fusione molto elevato ed insolubili in acqua.

– Molecolari: se puri sono fragili e punti di fusione ed ebollizione relativamente bassi;

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SOLIDI METALLICI

Sono contraddistinti da un legame metallico;

– un insieme di cationi è vincolato in un mare di elettroni; non c'è una condivisione di

– elettroni, ma è un immersione dei nuclei in un mare di elettroni.

ottimi conduttori di calore ed elettricità, anche perchè il mare di elettroni può muoversi.

–

Cristalli metallici:

– gli ioni si impaccano in modo da massimizzare le attrazioni e minimizzare le repulsioni

– strutture più compatte possibili;

–

Cristalli ionici:

– gli atomi formano un esagono con al centro un altro atomo

– struttura esagonale compatta: il nucleo va ad appoggiarsi ad uno spazio vuoto nella

– struttura inferiore, cosi da combaciare con lo strato di due sopra; es: Mg, Zn

struttura cubica, come prima, ma solo gli strati combaciano solo uno ogni 4.

– esiste un numero di coordinazione 12: ciascun atomo è in contatto con 12 altri nuclei.

–

Nella struttura esistono alcuni spazi vuoti (lacune) che sono solitamente ridotti ai minimi

– termini; questo perchè spesso tutti i cationi hanno le stesse dimensioni.

È possibile individuare una cella elementare, che viene ripetuta n-volte in tutto il solido.

– Esistono 14 diversi tipi di celle, che devono (per forza) avere delle lacune.

CRISTALLI IONICI

i punti reticolari sono occupati da catione e anioni;

– sono uniti da forze elettrostatiche;

– duri e fragili e con alti punti di fusione;

– deboli conduttori di elettricità e calore;

– Cristalli di NaCl => uniti da interazioni elettrostatiche;

– C'è una cella elementare che, riprodotta n-volte porta alla formazione del solido

– totale.

L'anione Cl ha dimensioni maggiore dei cationi Na.

– In questa struttura ogni ione è circondato da 6 contro ioni e la coordinazione è 6,6

– cioè ciascun catione interagisce con 6 anioni e viceversa.

Gli ioni si inseriscono nelle lacune lasciate dagli anioni di Cl. Questa struttura è

– caratteristica di diversi sali con rapporto radiale (rapporto tra raggio dello ione con

dimensioni più piccole e l'altro) compreso tra 0,4 e 0,7.

Al variare del rapporto radiale cambia il tipo di struttura es: cubo con al centro

– l'anione.

SOLIDI MOLECOLARI

i punti reticolari sono occupati da molecole;

– sono uniti da forze intermolecolari;

– sono soffici e hanno bassi punti di fusione;

– deboli conduttori di calore ed elettricità;

– ghiaccio:

– sono solidi in cui il legame è dovuto ai ponti idrogeno che si instaurano tra le

– molecole;

ciascun atomo di ossigeno viene a trovarsi al centro di un tetragono.

– A temperatura minore di 0 le molecole si dispongono in modo ordinato, con densità

– inferiore dell'acqua allo stato liquido.

Benzene solido:

– unito da legami intermolecolari

– soffice

– si fonde a basse temperature.

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SOLIDI RETICOLARI

i punti reticolari sono occupati da atomi;

– l'unione fra le varie parti del solido è data da legami covalenti;

– i punti di fusione sono elevati

– sono deboli conduttori di calore e elettricità;

– Es: diamante:

– l'atomo di carbonio è ibridato sp3 => ci sono legami sigma (forti) che legano un atomo

– di carbonio con altri 4 => tetragono regolare. => grande resistenza al calore.

Grafite:

– l'ibridazione degli atomi è sp2 => strutture esagonali perfettamente planari con legami

– sigma nel contesto del piano, ma al di sopra e al di sotto del piano ci sono legami pi

greco dovuti alla sovrapposizione laterale degli orbitali degli atomi. La sovrapposizione