Stato solido

Question 1

Due categorie di solidi:

Answer 1

Solidi amorfi
Solidi cristallini

Question 2

Tipi di solidi e loro caratteristiche

Answer 2

Solidi atomici: teneri, bassissimo punto di fusione, cattivi conduttori. (forze di London)

Solidi molecolari: teneri, punto di fusione medio-basso, cattivi conduttori. (forze di London, dipolo-dipolo, legame H)

Solidi ionici: duri, fragili, altissimo punto di fusione, ottimi conduttori termici ed elettrici se fusi o in soluzione. (interazione ione-ione/legame ionico)

Solidi metallici: da teneri a duri, malleabili, duttili, punto di fusione da alto a basso, ottimi conduttori termici ed elettrici. (cationi ed elettroni delocalizzati/legame metallico)

Solidi reticolari: duri, altissimo punto di fusione, in genere cattivi conduttori. (condivisione di coppie di elettroni/legame covalente)

Question 3

Tipi di cella elementare:

Answer 3

Cubica:
a = b = c ; α = β = γ = 90°

Tetragonale:
a = b ≠ c ; α = β = γ = 90°

Ortorombica:
a ≠ b ≠ c ; α = β = γ = 90°

Monoclina:

Triclina:

Romboedrica:
a = b = c ; α = β = γ ≠ 90°

Esagonale:
a = b ≠ c ; α = β = 90° ; γ = 120°

Question 4

Tipi di cella elementare cubica

Answer 4

Semplice (cP):
numero di coordinazione = 6
atomi per cella = (1/8 x 8) = 1
vol. = 52% / APF 0.524

A corpo centrato (cI/bcc):
numero di coordinazione = 8
atomi per cella = (1x8 x 8) + 1 = 2
vol. = 68% / APF 0.680

A facce centrate (cF/fcc/ccp):
numero di coordinazione = 12
atomi per cella = (1/8 x 8) + (1/2 x 6) = 4
vol. = 74% / APF 0.740

Question 5

Energia delle interazioni tra particelle:

Answer 5

Legame ionico: 400-4000 kJ/mol
Legame covalente: 150-1100 kJ/mol
Legame metallico: 75-1000 kJ/mol
Ione-dipolo: 40-600 kJ/mol
Legame H: 10-40 kJ/mol
Dipolo-dipolo: 5-25 kJ/mol
Forze di London: 0.1-40 kJ/mol

Question 6

Cavita’ nelle strutture cristalline compatte:

Answer 6

Cavita’ tetraedrica (NC 4)
Cavita’ ottaedrica (NC 6)

Question 7

Equazione di Born-Mayer

Answer 7

ΔH° = (NA(ZAxZB)e^2)/4πε₀d x (1 - d*/ d)A

ΔH° (Entalpia reticolate standard)
NA (Numero di Avogadro) = 6.02214 x 10^23
ε₀ (Permittivita’ del vuoto) = 8.9 x 10^-12 C^2/Nxm^2
A (Costante di Madelung) = dipende dalla struttura e dalla distribuzione relativa degli ioni
d* = 34,5 pm (0.34 Å)

Question 8

Coordinate atomiche frazionarie

Answer 8

Coordinate espresse come una frazione del lato di una cella unitaria

(xa, yb, zc)
Origine (0,0,0)
Corpo centrato (+1/2, +1/2, +1/2)
Faccia centrata (+1/2, +1/2, 0)
Ecc.