LO STATO SOLIDOLO STATO SOLIDO

11Prof.ssa Pina Russo

Prof.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 22

CARATTERISTICHE COMUNI CARATTERISTICHE COMUNI DEI SOLIDIDEI SOLIDI

IncomprimibilitàIncomprimibilità RigiditàRigidità Forma definitaForma definita

Prof.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 33

Solidi cristallini e solidi amorfiSolidi cristallini e solidi amorfi

Solidi amorfi liquidi ad elevata viscosità

- disposizione disordinata delle particelle

- punto di fusione non ben definito (intervallo di rammollimento)

Solidi cristallini

• - particelle disposte• regolarmente nello• spazio

- punto di fusione ben definito

Prof.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 44

Prof.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 55

SOLIDI CRISTALLINISOLIDI CRISTALLINI

I solidi si presentano in strutture ben ordinate

e geometricamente regolari dette

CRISTALLI.

I cristalli sono formati dalla ripetizione

ordinata di unità microscopiche chiamate

reticoli cristallini. ( cubico, esagonale,

trigonale, tetragonale ecc.)

Si dice cella elementare la più piccola

porzione di reticolo ripetuta nelle tre direzioni

Prof.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 66

CLASSIFICAZIONE DEI SOLIDI CRISTALLINICLASSIFICAZIONE DEI SOLIDI CRISTALLINI

Solidi ionici

Solidi covalenti

Solidi molecolari

Solidi metallici

Prof.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 77

Caratteristiche dei solidi ioniciCaratteristiche dei solidi ionici

Temperatura di fusione relativamente alta

Elevata durezza

Superfici di frattura molto nette

Allo stato fuso e in soluzione acquosa conducono la corrente elettrica

Solubili in acqua e nei solventi polari

Nel reticolo cristallino dei solidi ionici si alternano, con regolarità, ioni positivi e negativi. Ogni ione è attratto dagli altri di segno opposto.

Prof.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 88

Caratteristiche dei solidi covalentiCaratteristiche dei solidi covalenti

Temperatura di fusione molto alta

Elevata durezza

Isolanti o semiconduttori

Insolubili in acqua e in qualsiasi solvente

Polimorfismo

Nel reticolo cristallino dei solidi covalenti gli atomi sono legati con legami covalenti

Esempi:silice, diamanteProf.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 99

Struttura del diamante Allotropia

Prof.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 1010

Struttura della grafite

Allotropia

Prof.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 1111

Caratteristiche dei solidi molecolariCaratteristiche dei solidi molecolari

Temperatura di fusione bassa

Scarsa durezza

Nel reticolo cristallino dei solidi molecolari sono presenti molecole legate con deboli legami intermolecolari (dipolo-dipolo, legame H, forze di London). Si dividono in POLARI e APOLARI.

La bassa temperatura di fusione e la scarsa durezza sono imputabili alla debolezza dei legami.

Solo il ghiaccio, in virtù dei legami a ponte di idrogeno, presenta una discreta durezza.

Prof.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 1212

SOLIDI MOLECOLARI POLARI

I cristalli molecolari polari (zuccheri, ghiaccio) sono costituiti da molecole polari

che si attraggono con legami intermolecolari (legami dipolo-dipolo, legami a

idrogeno)

•Temperature di ebollizione e fusione

più alte dei solidi molecolari apolari

•Solubili in acqua e in solventi polari;

•Non conducono elettricità allo stato fuso e, in genere, nemmeno quando

sono in soluzione.

Prof.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 1313

I cristalli molecolari apolari sono costituiti da molecole apolari tenute insieme da deboli forze di London e forti legami all’interno della molecola. A condizioni normali si trovano allo stato gassoso H2, Cl2,O2

•Punti di fusione bassi•Solidi quasi esclusivamente a bassissime temperature•Solubili in solventi apolari •Non conducono la corrente•Sublimano. •naftalina, Iodio molecolare

Prof.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 1414

ASOLIDI MOLECOLARI APOLARI

SOLIDI METALLICI

Temperatura di fusione generalmente alta

Elevata densità

Buona conducibilità termica ed elettrica

Lucentezza al taglio

Duttili e malleabili

Nel reticolo cristallino dei solidi metallici sono presenti ioni positivi legati da legame metallico. Il reticolo è avvolto dalla nuvola elettronica. Poiché il legame metallico è un legame forte, i metalli, con l’unica eccezione del mercurio, sono solidi a T ambiente.

Esempi: i vari metalliProf.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 1515

Sono duttili e malleabili (conseguenza della flessibilità del legame

metallico dovuta al fatto che gli elettroni mobili consentono ai piani ionici

di scivolare uno sull’altro)

Conducono elettricità e calore (gli elettroni più esterni di ciascun

atomo sono liberi di muoversi in ogni direzione)

Sono lucenti poiché in grado di assorbire la luce visibile di tutte le

frequenze che gli elettroni mobili riemettono con la stessa frequenza e

intensità.

Prof.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 1616

La conducibilità termica ed elettrica dei metalli è spiegabile con il fatto

che gli elettroni di valenza che fanno parte della nuvola elettronica che

avvolge il reticolo sono liberi di muoversi.

L’elevata densità dei metalli si deve all’impacchettamento compatto; gli

atomi si dispongono in modo da lasciare il minor spazio vuoto possibile.

Prof.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 1717

La malleabilità e duttilità si deve alla struttura del reticolo cristallino dei

metalli; tirando o piegando il reticolo infatti le forze che legano i vari ioni e

la nuvola che li avvolge rimangono invariate.

Le alte temperature di fusione sono una conseguenza della forza del

legame metallico che rende il reticolo difficile da rompere.

Prof.ssa Pina RussoProf.ssa Pina Russo 1818

Prof.ssa Pina Russo 1919