STRUTTURA DELL'ATOMO

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1 STRUTTURA DELL'ATOMO L'atomo è costituito da un nucleo centrale costituito da protoni (carica positiva 1,62*10-19 coulomb) e neutroni (privi di carica), intorno al quale ruotano uno o più elettroni (carica negativa pari in modulo a quella dei protoni) La massa del protone è di 1,672*10-24 [gr] circa uguale a quella del neutrone, mentre quella dell'elettrone è volte più piccola In ogni atomo elettroni e protoni sono in egual numero e quindi l'atomo è elettricamente neutro. Il numero atomico è il numero dei protoni che ci sono in un atomo, ma è anche il numero degli elettroni che girano attorno ad un atomo. Il numero di massa è la somma dei protoni e dei neutroni che ci sono nel nucleo di un atomo. Se un atomo ha 2 protoni e 2 neutroni il suo numero di massa è = 4 LA TAVOLA PERIODICA La tavola periodica è un elenco di tutti gli elementi che conosciamo. Nella tavola periodica gli elementi sono ordinati guardando il numero atomico e vanno dall elemento che ha il numero atomico più piccolo (l Idrogeno) all elemento con il numero atomico più grande (il Laurenzio). La tavola periodica è divisa in gruppi e periodi. I gruppi sono formati da 8 colonne, sono segnati con i numeri romani e si leggono in verticale cioè dall alto verso il basso. I periodo sono formati da 7 righe, sono segnati con i numeri normali e si leggono in orizzontale, cioè da sinistra verso destra.

2 LA STRUTTURA DELL ATOMO Intorno al nucleo dell atomo ci sono dei gusci e dentro questi gusci ci sono gli elettroni. Il primo guscio vicino al nucleo non può avere più 2 elettroni, nel secondo guscio, nel terzo, nel quarto, ecc. non ci possono essere più di 8 elettroni.

3 LE MOLECOLE La molecola è il più piccolo insieme di atomi che caratterizza una sostanza, cioè dà a una sostanza delle proprietà. Le molecole si dividono in: - molecole di elementi (sono formate da atomi della stessa specie, cioè da atomi uguali) - molecole di composti ( sono formate da atomi diversi) Come si formano le molecole? Gli elettroni che si trovano nel guscio più lontano dal nucleo a volte girano sia nel loro atomo di origine che in un atomo nuovo. In questo modo legano insieme i due atomi e formano una molecola. VALENZA (o LEGAME CHIMICO) = capacità di un atomo di legarsi ad altri atomi LEGAME IONICO >> In questo legame avviene un trasferimento di elettroni da un atomo all'altro e così da neutro diventa positivo o negativo e prende il nome di ione.le sostanze dove è presente il legame ionico sono definite sali. Le forze del legame sono di tipo elettrostatico ed in genere i solidi sono duri, fragili ed isolanti. In chimica, un LEGAME COVALENTE è un legame chimico in cui due atomi mettono in comune delle coppie di elettroni. Ciò avviene perché gli atomi tendono al minor dispendio energetico possibile ottenibile con la stabilità della loro configurazione elettronica (ad esempio l'ottetto). Tale legame è il più diffuso in natura; questi solidi hanno in genere una elevata durezza e resistenza (diamante, carburo di silicio).

4 LEGAME METALLICO: la teoria che gode più consenso afferma che l'unione degli atomi è dovuta agli elettroni che si liberano dallo strato di valenza e formano un gas elettronico che lega gli ioni dei metalli. I materiali metallici solidi sono caratterizzati dalla disposizione degli atomi in reticoli cristallini con forme geometriche elementari; gran parte delle leghe metalliche cristallizzano in: SISTEMA CUBICO A CORPO CENTRATO C C C 9 ATOMI Ferro (fino a 911 C) Cromo, Molibdeno ed in genere i metalli duri (vanadio e tungsteno) SISTEMA CUBICO A FACCE CENTRATE C F C 14 ATOMI Ferro (911 C <t< 1,392 C) Alluminio, rame, oro ed in genere i metalli più duttili come il piombo RETICOLO ESAGONALE COMPATTO S E C 17 ATOMI Cobalto, Magnesio, zinco ed in generale metalli molto fragili

5 La solidificazione di un metallo,puro o di una lega avviene per germinazione e successiva crescita. Anche particelle estranee al metallo come le impurezze possono assumere la funzione di germe di cristallizzazione. La velocità di raffreddamento ha una grande influenza su questo processo: 1. una lenta velocità 2. una rapida velocità grossi grani cristallini piccoli grani cristallini Le proprietà tecnologiche e meccaniche della lega dipendono in larga misura dalle dimensioni della grana cristallina. E' provato che ai bordi dei grani: si raccolgono le impurezze iniziano i fenomeni di corrosione iniziano i fenomeni di fusione ALLOTROPIA: alcuni elementi assumono strutture cristalline diverse a seconda della T alla quale si trovano. Due forme allotropiche di uno stesso elemento o di una stessa soluzione posseggono proprietà fisiche differenti DIFETTI DEI RETICOLI CRISTALLINI : il numero dei difetti cresce con l'aumentare della T 1. presenza di posti vacanti > 2. presenza di atomi interstiziali ----->

6 3. presenza di dislocazioni: esse hanno un effetto negativo sulla tenacità dei legami che trattengono gli atomi nel reticolo favorendo con ciò lo scorrimento dei piani atomici nella direzione della dislocazione con una sollecitazione inferiore a quella che si avrebbe in sua assenza. Il raffreddamento del getto, durante la solidificazione allo stato fuso, è una delle cause che influisce sulla formazione delle dislocazioni. Data la minore energia dei legami degli atomi nelle posizioni in cui si ha la presenza di dislocazioni, le impurità solide e gli elementi solubilizzati nel metallo tendono a diffondere in queste zone, bloccando il movimento e rendendo così più resistente il materiale

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