I legami fra molecole nei liquidi non sono forti ed esse possono fluire Riducendo l agitazione termica legami tra molecole più stabili formazione una massa rigida Una disposizione ordinata delle molecole in queste condizioni è più probabile di una casuale, perché corrisponde a una minore energia Architettura ordinata di molecole STATO SOLIDO CRISTALLINO
CARATTERISTICHE COMUNI DEI SOLIDI Incomprimibilità Rigidità Forma definita
Solidi cristallini e solidi amorfi Solidi cristallini (es. NaCl) particelle disposte regolarmente nello spazio anisotropia punto di fusione ben definito Solidi amorfi (es. vetro) disposizione disordinata delle particelle isotropia punto di fusione non ben definito
CLASSIFICAZIONE DEI SOLIDI CRISTALLINI Solidi ionici Solidi covalenti Solidi molecolari Solidi metallici
Caratteristiche dei solidi ionici Nei nodi del reticolo cristallino dei solidi ionici si alternano, con regolarità, ioni positivi e negativi Temperatura di fusione relativamente alta Fragilità alla trazione Allo stato fuso conducono la corrente elettrica Solubili in acqua In soluzione acquosa conducono corrente
I solidi ionici si oppongono allo sfaldamento parallelo ai piani reticolari in quanto lo scorrimento genererebbe repulsione fra ioni dello stesso segno. Lo sfaldamento avviene lungo i piani diagonali contenenti tutti atomi con carica dello stesso segno. La solubilità in acqua è buona perché il reticolo viene distrutto e gli ioni vengono solvatati dall acqua La temperatura di fusione relativamente alta si spiega con la forza del legame ionico La conducibilità delle soluzioni acquose e allo stato fuso deriva dalla presenza degli ioni liberi quando il reticolo viene demolito.
Caratteristiche dei solidi covalenti Nei nodi del reticolo cristallino dei solidi covalenti sono presenti gli atomi legati con legame covalente Temperatura di fusione molto alta In generale grande durezza Isolanti o semiconduttori Insolubili in acqua
Il legame covalente è molto forte per cui i reticoli covalenti sono difficili da rompere. Ciò spiega perché questi solidi hanno, in generale, temperature di fusione molto alte I legami covalenti sono fortemente direzionati; da ciò deriva la durezza (fatte le debite eccezioni) dei solidi covalenti.
Struttura del fullerene C 60 con 20 esagoni e 12 pentagoni ottenuto per condensazioni di vapori di carbonio. Contiene ibridi sp 2 con angoli piegati a 108 Fullereni C 70, C 74, C 82 hanno importanti applicazioni in campo elettronico perché formano coi metalli alcalini complessi superconduttori
Caratteristiche dei solidi molecolari Nei nodi del reticolo cristallino dei solidi molecolari sono presenti molecole legate con deboli legami intermolecolari Temperatura di fusione bassa Scarsa durezza Alta tensione di vapore
La bassa temperatura di fusione è conseguenza delle deboli forze esistenti fra le molecole; i legami sono infatti legami intermolecolari e quindi molto più deboli di quelli interatomici; alle stesse ragioni sono imputabili la scarsa durezza e l alta tensione di vapore. Solo il ghiaccio, in virtù dei legami idrogeno, presenta una discreta durezza.
Caratteristiche dei solidi metallici Nei nodi del reticolo cristallino dei solidi metallici sono presenti ioni positivi legati da legame metallico. Il reticolo è avvolto dalla nuvola elettronica Temperatura di fusione generalmente alta Elevata densità Buona conducibilità termica ed elettrica Lucentezza al taglio
- 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;in tal modo ogni atomo è circondato da altri sei. -- Le alte temperature di fusione sono una conseguenza della forza del legame metallico che rende il reticolo difficile da rompere Le alte temperature di fusione sono una conseguenza della forza del legame metallico che rende il reticolo difficile da rompere
Solidi ionici Solidi covalenti Solidi molecolari Solidi metallici