chimica dei materiali per ingegneria civile pt.1
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L’atomo
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L’atomo
Rappresentazione dell’atomo secondo (a) la teoria di Bohr e
(b) il modello della nuvola elettronica
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Modello atomico
di Bohr (1913)
r
v
n = 1, 2, 3, ...
h = costante di Planck mvr = n
h
2p
r = 5,292 · 10-11 n2 (m)
E = -2,18 · 10-18 (J) n2
1
se n = 1 r = 52,92 (pm) a0 =raggio di Bohr
se n = 1 E = -2,18 · 10-18 (J)
Gli elettroni ruotano attorno al
nucleo in orbite circolari
Solo alcune orbite sono permesse
(stati stazionari)
Gli elettroni negli stati stazionari non emettono energia
Gli elettroni possono assumere solo valori quantizzati del loro momento angolare:
Gli elettroni possono passare solo da uno stato stazionario all’altro emettono (o
assorbono) energia (energia quantizzata).
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h n
L’elettrone assume energia passando da un’orbita alla successiva. La stessa
energia viene restituita quando l’elettrone ripassa nell’orbita sottostante
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L’atomo
Rappresentazione schematica degli orbitali atomici (a) s e (b) p
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L’atomo
Configurazione elettronica di alcuni elementi
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Elettronegatività
Numeri d’elettronegatività
L’elettronegatività è una misura della
capacità di un atomo di attrarre elettroni
quando prende parte ad un legame chimico
(cioè il grado d’attrazione degli elettroni da
parte di un atomo)
degli atomi
con i gusci esterni più vuoti
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I Legami Chimici
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Legami forti
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Legame Ionico
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Legame Ionico
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Legame Ionico
Forza di legame risultante per la coppia di ioni Na+ e Cl- in funzione della distanza
interatomica a
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Legame Ionico
Energia di legame risultante per una coppia di ioni in funzione della distanza
interatomica a
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Legame Ionico
Forza F ed energia di legame E per taluni legami ionici
Disposizione degli ioni Na+ e Cl- nel NaCl solido
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Legame Covalente
Il numero di coppie di elettroni (sia di legame che di non legame) del guscio elettronico di valenza influenza la direzione dei legami covalenti. Secondo la teoria VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) i doppietti elettronici si dispongono in modo da minimizzare le repulsioni elettrostatiche.
Direzionalità del legame covalente
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Legame Covalente
Legame covalente nella molecola d’idrogeno (H2)
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Legame Covalente
Andamento dell’energia di legame per il legame covalente
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Legame Covalente
Struttura del diamante (C) con
messa in evidenza dei legami
covalenti direzionali
Configurazione tetraedrica dei
legami covalenti del carbonio
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Legame Covalente
Rappresentazione schematica degli orbitali elettronici: (a) l= 0 (elettrone nello strato s)
e (b) l = 1 (l’orientamento dell’orbitale nello spazio è definito dal numero quantico m)
Energia di legame E per taluni
legami covalenti
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Legame Metallico
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Legame Metallico
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Legame Metallico
Rappresentazione schematica della struttura elettronica di un metallo
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Legame Metallico
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Legame Metallico
Calori di sublimazione, a 25°C, di alcuni metalli ed ossidi
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I Legami Chimici
messi in comune tra 2 atomi
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Legame
Misto
Relazione tra la frazione del carattere ionico in un legame covalente e la differenza di
elettronegatività
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Legame
Misto
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Legame Misto: formazione di un dipolo permanente
Mentre il legame H—H è simmetrico, nel legame H—Cl gli elettroni di valenza sono
maggiormente attirati dal nucleo Cl con formazione di un momento dipolare
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Legame Secondario
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Legame Secondario
Formazione del legame di van der Waals tra due molecole di argon
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Legame Secondario
Esempio di legame idrogeno: molecola d’acqua
![Page 43: chimica dei materiali per ingegneria civile pt.1](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021500/577cce121a28ab9e788d3aeb/html5/thumbnails/43.jpg)
Legame Secondario
Esempio di legame idrogeno: piano reticolare di un cristallo di Nylon
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Confronto tra Materiali con Legami Diversi
Confronto fra i punti di fusione di taluni materiali caratterizzati da diversi tipi di
legame
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Confronto tra Materiali con Legami Diversi
Tipi di legame relativi a taluni materiali
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Confronto tra Materiali con Legami Diversi
Influenza del tipo di legame sulle proprietà dei materiali
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Raggio atomico
)
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)
Raggio ionico
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Raggio ionico