LO STATO SOLIDO. Solidi cristallini Caratteristica tipica dei solidi cristallini e ̀ l’anisotropia: proprietà di una sostanza per cui i valori delle.

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1 LO STATO SOLIDO

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4 Solidi cristallini Caratteristica tipica dei solidi cristallini e ̀ l’anisotropia: proprietà di una sostanza per cui i valori delle sue grandezze fisiche (indice di rifrazione, conducibilità elettrica e termica, durezza, ecc.) dipendono dalla direzione con cui viene considerata.

5 calcitearagonite

6 LO STATO SOLIDO

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8 Solidi ionici

9 LO STATO SOLIDO

10 Solidi covalenti gli atomi sono legate da legami covalenti Hanno energia di coesione molto elevata Temperatura di fusione elevata Sono molto duri e poco comprimibili Poco volatili SiO 2 o quarzo

11 LO STATO SOLIDO Solidi molecolari L ’ unità che si ripete è costituita da una molecola o da un atomo chimicamente identificabile Le forze che interagiscono sono di Van der Waals a cui possono sovrapporsi legami a ponte idrogeno Se non sono presenti legami idrogeno possono sublimare a pressione atmosferica

12 LO STATO SOLIDO Solidi metallici

13 LO STATO LIQUIDO FORZE COESIVE Possono però muoversi continuamente e liberamente all ’ interno dellla massa liquida, pur mantenendosi una vicino all ’ altra FLUIDI Capacità delle particelle che lo compongono di scorrere le une sulle altre Di norma la DENSITA ’ di un liquido è inferiore a quella dei corrispettivi solidi (gr/mL)

14 LO STATO LIQUIDO Interazioni di non-legame o legami deboli intermolecolari Ione-dipolo Na + H2OH2O ++ ++ -- Dipolo-dipolo ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ -- -- -- -- -- -- -- -- -- Ione –dipolo indotto Na + ++ -- + Dipolo-dipolo indotto ++ -- ++ -- Dipolo indotto-dipolo indotto ++ -- ++ -- H2OH2O ++ ++ -- H2OH2O ++ ++ --      Legame idrogeno

15 LO STATO LIQUIDO Proprietà dei liquidi: 1)Azione come solventi 2)Viscosità 3)Tensione superficiale 4)Pressione (o tensione) di vapore

16 LO STATO LIQUIDO Liquidi come solventi La dissoluzione di un composto solido comporta la demolizione dell ’ edificio cristallino Es. nei solidi ionici è necessario fornire energia per vincere l ’ energia reticolare La dissoluzione avviene solo in quei solventi in cui l ’ energia liberata nell ’ interazione tra ione-solvente (SOLVATAZIONE) è maggiore dell ’ energia di reticolazione

17 LO STATO LIQUIDO Viscosità Proprietà di un fluido che descrive la resistenza a fluire. La viscosità è tanto più alta, quanto più sono forti le interazioni molecolari: essa dipende però anche dalla forma e dalle dimensioni delle molecole Molecole piccole, poco polari e con struttura sferoidale: bassa viscosità Acqua H 2 O Alcool etilico CH 3 CH 2 OH Etere etilico CH 3 O CH 3

18 LO STATO LIQUIDO Tensione superficiale I liquidi hanno la caratteristica di avere volume proprio ma di non avere una forma propria stabile: gocce tenute libere da un recipiente tendono ad acquistare formare sferica tensioattivi

19 LO STATO LIQUIDO Pressione (o tensione) di Vapore Misura la tendenza di un liquido ad evaporare a qualunque temperatura Frazione di molecole con E c sufficiente per lasciare la sup. liquida E c › forze attrattive Poiché si allontanano dal liquido le molecole con E c maggiore: E c media  temperatura E c media ↓ IL LIQUIDO SI RAFFREDDA In un contenitore APERTO

20 LO STATO LIQUIDO Pressione (o tensione) di Vapore In un contenitore CHIUSO Le molecole di vapore non possono allontanarsi dal recipiente: tornano nel liquido H 2 O (l) ↔ H 2 O (g) EQUILIBRIO DINAMICO La velocità a cui una molecola di vapore torna nel liquido dipende dalla conc. di molecole nella fase vapore Velocità iniziale vapore → liquido bassa La velocità aumenterà fino a raggiungere un punto di equilibrio: velocità vapore → liquido = velocità liquido → vapore La pressione del vapore in equilibrio con il suo liquido ad una data temperatura è detta TENSIONE DI VAPORE Le concentrazioni rimangono invariate P=cost E ’ un indice dell ’ entità delle forze attrattive intermolecolari H 2 O t.vap. 25°C 24 mmHg H 2 O 50°C 92 mmHg H 2 O 100°C 760mmHg Etere t.vap. 25°C 537 mmHg T v aumenta con la temperatura esempio

21 Frazione di molecole con E c sufficiente per lasciare la sup. liquida E c › forze attrattive LO STATO LIQUIDO Poiché si allontanano dal liquido le molecole con E c maggiore: E c media  temperatura E c media ↓ IL LIQUIDO SI RAFFREDDA In un contenitore APERTO Il PUNTO di EBOLLIZIONE T e (proprietà fisica) E ’ la temperatura alla quale la tensione di vapore eguaglia la PRESSIONE ambiente La T e rimane costante fino alla completa evaporazione del liquido Modificando la pressione esterna, vario la T eb DEVO FORNIRE CALORE

22 LO STATO LIQUIDO Temperatura critica: è la temperatura al di sopra della quale lo stato liquido di una sostanza non può esistere indipendentemente dalla pressione applicata Pressione critica: è la pressione che deve essere applicata ad un vapore alla temperatura critica affinchè questo condensi Temperatura critica (°C) Gas permanentiGas condensabiliLiquidi Elio-268Biossido di carbonio31Etere etilico194 Idrogeno-240Etano32Alcol etilico243 Azoto-147Propano97Benzene289 Argon-122Ammoniaca132Bromo311 Ossigeno-119Cloro144Acqua374 metano-82Biossido di zolfo158

23 D B DIAGRAMMI di STATO Diagramma di stato dell ’ acqua Ciascuna linea rappresenta una serie di punti di equilibrio tra due fasi Punto critico 374 Curva OB Curva OA Curva OC La pendenza negativa deriva dal fatto che la densità del solido (ghiaccio) é inferiore a quella del liquido TfTf T eb

24 DIAGRAMMI di STATO Diagramma di stato del biossido di carbonio