Stato solido

1) Quali sono le caratteristiche dello stato solido:

Lo stato solido è caratterizzato dal massimo grado di ordine, le proprietà a ciò connesse sono la rigidità e la scarsa compressibiità che relegano al solido forma e volume definiti. Inoltre il solido rappresenta uno spazio non isotropo in quanto vi sono proprietà che sono legate alla direzione.

 

2) Quali sono i 2 principali criteri di classificazione dei solidi:

a) In base alla simmetria della loro struttura.

b) In base al tipo di legami che  tengono unite le particelle del solido.

Classificazione dei solidi in base alla simmetria della struttura

3) Cosa è un edificio cristallino:

È l´insieme costituito da una ripetizione periodica per traslazione di celle elementari. Il tipo della cella elementare deve essere tale da garantire la massima simmetria e pertanto la minore energia.

 

4) Quali sono i criteri di simmetria di una cella elementare:

a) Centro di simmetria è un punto tale che ad ogni particella corrisponde una uguale e simmetrica rispetto a questo punto

b) Piano di simmetria è un piano che divide la cella in due parti uguali e speculari.

c) Asse di rotazione di ordine n è un asse rotando intorno al quale si ripete n volte la configurazione di partenza.

d) Asse di rotoinversione di ordine n è un asse tale che ruotando rispetto ad esso di (2p / n) ed effettuando una simmetria     si riottiene la configurazione di partenza.

 

5) Cosa sono i reticoli di Bravais e a cosa servono:

Si tratta di 14 reticoli tramite compenetrazione dei quali è possibile ottenere qualsiasi reticolo cristallino, di essi 1 è fondamentale, il triclino, imponendo condizioni particolari per i suoi lati e per i suoi angoli se ne ottengono altre 6. Per alcune di queste 7 sono poi possibili le configurazioni a reticolo centrato, o a basi centrate, o a reticolo a facce centrate, sino ad arrivare ad un numero complessivo di 14 diverse celle elementari.

 

6) Cosa si intende per polimorfismo:

Si intende la caratteristica di uno stesso composto di poter assumere più forme cristalline.

 

7) Cosa si intende per allotropia:

Si intende la proprietà di un elemento di poter assumere più forme cristalline, ad esempio il C Þ diamante o grafite.

 

8) Come si fa a passare da una delle forme allotropiche o polimorfiche ad un´altra forma:

Semplicemente utilizzando temperature diverse o pressioni diverse e tenendo conto delle velocità di trasformazione.

Classificazione dei solidi in base al tipo di legami

 

9) Quali sono i principali tipi di solidi in base al tipo di legami:

a) Solidi molecolari.

b) Solidi covalenti.

c) Solidi ionici.

d) Solidi metallici

 

10) Cosa sono e che caratteristiche hanno i solidi molecolari:

Sono dei solidi formati da molecole ordinate tenute insieme solo da forze intermolecolari, le caratteristiche del solido sono legate a quali forze tengono insieme il solido tra le seguenti :

a) Legame idrogeno.

b) legame dipolo-dipolo.

c) Forze di van der Waals.

Essendo gli elettroni intimamente legati alla singola molecola, sono dei pessimi conduttori elettrici.

 

11) Cosa sono e che caratteristiche hanno i solidi covalenti:

Sono dei solidi formati da molecole ordinate tenute insieme da forti legami covalenti e dunque assimilabili quasi ad una unica macromolecola, un esempio eclatante è il diamante la cui durezza è dovuta proprio a questi forti legami covalenti tridimensionali che si differenzia dalla grafite, più debole, dove i legami covalenti sono solo lungo i piani

Solidi ionici

12) Cosa sono i solidi ionici:

È un solido costituito da ioni positivi che si alternano regolarmente in un cristallo a ioni negativi, le forze che tengono insieme il cristallo sono :

a) forza repulsiva quando gli ioni si avvicinano troppo, dovuta ai nuclei.

b) Forza attrattiva elettrostatica tra ioni di segno opposto.

c) Forza repulsiva elettrostatica tra ioni dello stesso segno.

d) Forze attrattive di van der Waals.

 

13) Cosa è il n° di coordinazione:

È il n° di ioni di segno opposto che circondano il singolo ione nel cristallo.

 

14) Cosa si intende per raggio ionico e come influenza le proprietà dei solidi ionici:

È il raggio della singola sfera incompressibile che rappresenta uno ione, legato alla distanza minima tra due ioni dovuto al bilanciamento delle forze di attrazione e di repulsione. Quanto minore è il raggio ionico, tanto maggiore sono le forze che tengono unito il solido ionico aumentando quindi il punto di fusione.

 

15) Quali sono i principali tipi di reticoli per i solidi ionici e quale ne è il motivo:

Sono sostanzialmente le 3 seguenti :

a) reticolo cubico se il catione e la anione hanno circa lo stesso raggio ionico.

b) reticolo cubico a facce centrate se il catione ha raggio ionico moderatamente minore rispetto alla anione.

c) reticolo della blenda se il catione è molto più piccolo della anione.

Solidi metallici

16) Quale modello descrive i solidi metallici:

Il modello di Drude e Lorentz secondo il quale un metallo è formato da ioni positivi che formano un reticolo cristallino compatto nei cui interstizi vi sono degli elettroni delocalizzati che fungono da collante.

 

17) Quali sono le proprietà dei solidi metallici:

a) conducibilità elettrica e termica dovuta alla nuvola elettronica.

b) elevata deformabilità prima della rottura dovuta allo scorrimento dei piani molecolari.

c) opacità alla luce infatti gli elettroni liberi è in grado di assorbire qualunque lunghezza d´onda.

d) lucentezza dovuta alla cessione di tutta l´energia dovuta ricevuta dall´elettrone colpito dal fotone.

Stato vetroso

18) I vetri sono solidi o liquidi:

a) sono solidi in quanto hanno volume e forma propria

b) sono liquidi in quanto costituiti da un reticolo completamente asimmetrico, è cioè paragonabile ad un liquido con una        alta viscosità.

Prevale tuttavia la aspetto di solido in quanto nel tempo il vetro si riorganizza ed assume tramite un processo lentissimo la forma di un cristallo. Il completo disordine impone che le caratteristiche siano uguali in ogni direzione a differenza di quanto accade per i solidi.