Riassunto esame Chimica e tecnologia dei materiali, prof. Meriani

Capitolo 1

Legame atomico

Numero di Avogadro è il numero di particelle (solitamente atomi, molecole o ioni) contenute in una mole.

Isotopo è un atomo di uno stesso elemento chimico, e quindi con lo stesso numero atomico Z, ma con differente numero di massa A, e quindi differente massa atomica M. La differenza dei numeri di massa è dovuta a un diverso numero di neutroni presenti nel nucleo dell'atomo a parità di numero atomico.

Numero atomico è il numero di protoni nel nucleo.

Calore di sublimazione rappresenta la quantità di energia termica necessaria per trasformare una mole di solido direttamente in vapore a temperatura costante.

Legame ionico

Ione è un atomo carico elettricamente, se positivamente è un catione, se negativamente un anione.

Legame ionico è il risultato del trasferimento di elettroni da un atomo all’altro, si forma un’attrazione tra specie di carica opposta.

Forza di attrazione tra due ioni di carica opposta: \( F = -k /a \), dove a è la distanza dal centro dei due nuclei.

Forza di repulsione tra due ioni di carica opposta: \( F = \lambda/p \), dove λ e p sono costanti.

Forza di legame è la forza netta di attrazione o repulsione in funzione della distanza di separazione.

Numero di coordinazione è il numero massimo di ioni adiacenti che circondano uno ione di riferimento.

Altri legami primari

Legame covalente è un legame direzionale che porta alla condivisione di elettroni di valenza.

Legame metallico è un legame non direzionale che porta alla condivisione di elettroni delocalizzati.

Legami secondari

Legame di Van der Waals è l’attrazione di cariche opposte senza condivisione di elettroni (dovuto alle distribuzioni asimmetriche di cariche all’interno di ciascun atomo, detto bipolo).

Capitolo 2

Struttura cristallina - perfezione

La caratteristica principale della struttura cristallina è che è regolare e ripetitiva. Qualsiasi struttura cristallina può essere descritta come uno schema formato dalla ripetizione di varie unità strutturali. La cella unitaria è l’unità strutturale rappresentativa della struttura. Ci sono soltanto 7 differenti forme di celle unitarie (sistemi cristallini) e 14 reticoli cristallini.

APF è il fattore di impacchettamento atomico, rappresenta la frazione volumetrica della cella unitaria occupata dai due atomi.

L/R è il rapporto tra il lato della cella unitaria (a) e il raggio atomico (r).

Strutture metalliche

• CCC struttura cubica a corpo centrato, APF di 0.68, L/R: \( \sqrt{3}/4 \) (ferrite α o α-Fe, ferrite δ o δ-Fe, V, Cr, Mo, W).
• CFC struttura cubica a facce centrate, APF di 0.74, L/R: \( \sqrt{2}/4 \) (austenite o γ-Fe, Al, Ni, Cu, Ag, Pt, Au).
• HCP struttura con impacchettamento esagonale compatto, APF di 0.74, L/R: \( a=2r \) (Be, Mg, α-Ti, Zn, Zr).

Indici di Miller (hkl) è una notazione per identificare piani, spostamenti, posizioni all’interno dei sistemi cristallini.

Diffrazione è il risultato della deviazione direzionale della radiazione secondo una distribuzione regolare dei centri di scattering la cui distanza è circa uguale alla lunghezza d’onda della radiazione.

Capitolo 3

Difetti dei cristalli e struttura non cristallina

La completa miscibilità tra 2 elementi avviene solo se vengono rispettate tutte le leggi di Hume-Rothery.