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Lo Stato Solido. Reticolo cristallino. Solidi veri (anisotropia delle proprietà, punto di fusione netto)
e vetri (isotropia, mancanza di un punto di fusione, rammollimento graduale). Energia di reticolo
(energia necessaria per portare le particelle costituenti il reticolo a distanza infinita l’una dall’altra,
cioè allo stato gassoso). Cristalli ionici (attrazioni elettrostatiche). Cristalli molecolari (attrazioni di
Van dei Waals tra le molecole, es. I 2 , P 4 , S 8 ). Cristalli covalenti (legami covalenti estesi a tutto il
cristallo, es. diamante carborundum SiC, silice SiO 2 , o a strati di esso, es. grafite). Cristalli metallici.
Cenni sul legame metallico (un reticolo di ioni metallici, immerso in un mare di elettroni).
Proprietà delle sostanze solide (durezza, resistenza meccanica, conducibilità elettrica e termica,
temperatura di fusione o sublimazione, energia di reticolo, solubilità in solventi polari o apolari) in
relazione al tipo di legame che li tiene insieme. Allotropia (possibilità di una sostanza elementare
di esistere in due o più stati diversi). Allotropia molecolare (O 2 e O 3 ). Allotropia cristallina (Zolfo,
Sg, rombico e monoclino). Allotropia molecolare o di legame che induce la formazione di
modificazioni cristalline diverse (diamante e grafite, fosforo giallo e rosso).
Lo Stato Liquido. Caratteristiche. Isotropia. Leggi che regolano lo stato liquido. La diffrazione nei
liquidi.
Equilibri di fase (o passaggi di stato). Fase (porzione omogenea di materia, definita da una
superficie). Sistemi omogenei (una sola fase) ed eterogenei (più fasi). Fusione (solidificazione),
evaporazione (condensazione) sublimazione (condensazione). Equilibrio liquido-vapore 8vapore
saturo, tensione di vapore e pressione del vapore saturo).
Tensione di vapore dei solidi. Diagrammi (p T) e diagrammi di stato: suddivisione nelle zone
solido, liquido e vapore: punto triplo. Come si ricavano dal diagramma di stato le temperature di
fusione (T alla quale il liquido raggiunge la tensione di vapore di 1 atm). Diagramma di stato
dell’acqua e sua anomalia. Diagramma di stato di CO 2 perché la CO 2 solida (ghiaccio secco) non
fonde a pressione atmosferica, ma sublima. Fusione sotto pressione dei solidi volatili.
Le soluzioni. Soluzioni solide (es. le leghe metalliche), liquide (es. l’acqua del mare) e gassose (es.
l’aria). Soluto e solvente. Le soluzioni liquide. Le quantità relative di soluto e solvente =
concentrazioni. Modi di esprimere la concentrazione in chimica: frazione molare, molalità
molarità. Perché si formano le soluzioni: natura delle interazioni soluto-solvente. Solventi polari
(H 2 O, NH 3 liquido, alcool etilico C 2 H 5 OH, acetone (CH 3 ) 2 CO) e apolari (CCl 4 , cloroformio CHCl 3 ,
benzene C 6 H 6 ) I solventi polari sciolgono soluti polari e ionici, i solventi apolari sciolgono i soluti
apolari (interazioni per dispersione). Soluzioni sature. Solubilità (=concentrazione della soluzione
satura). Solubilità dei solidi nei liquidi, corpo di fondo. Solubilità e temperatura. Curve di
solubilità (S, T) dei sali. Perché la dissoluzione di un sale in acqua, pur assorbendo calore
dall’esterno (processo endotermico) è un fenomeno spontaneo.
Proprietà Colligative delle Soluzioni. Proprietà tra loro collegate, che dipendono dal numero, e non
dalla qualità, delle particelle del soluto. Tensione di vapore delle soluzioni. Legge generale di
Raoult: p = p A x A + p B x B . Caso particolare di un soluto poco volatile (p B = 0). Determinazione del
peso molecolare di un soluto poco volatile dall’abbassamento relativo della tensione di vapore di
una sua soluzione diluita. Abbassamento del punto di fusione e innalzamento del punto di
ebollizione delle soluzioni rispetto al solvente. Costanti, crioscopica edebullioscopica. Peso
molecolare del soluto dalla crioscopia ed ebullioscopia. Pressione osmotica, π (=pressione-urti su
unità di superficie esercitata dalle particelle del soluto). Misura della pressioone osmotica,
esperimento di osmosi, membrane semi-permeabili. Dipendenza di π dalla concentrazione molare
e dalla temperatura T: π =cRT. Peso molecolare della misura di π. Anomalie osmotiche nelle
soluzioni di sali (soluzioni elettrolitiche): il coefficiente di correzione i di Van’t Hoff.
Concentrazione e attività degli ioni in acqua: le attrazioni tra cariche frenano il movimento degli
ioni, che sono meno “attivi” di quanti ci si aspetterebbe dalla concentrazione. Coefficiente di
attività, V = l a diluizione infinita.