1. I materiali della litosfera Stato solido Solidi amorfi Solidi cristallini Viscosità Minerali

2. La natura e la forza dei legami chimici delle varie sostanze determinano : 1.le caratteristiche chimico-fisiche 2.lo stato di aggregazione a temperatura ambiente Le proprietà macroscopiche della materia sono il risultato delle interazioni fra le particelle microscopiche

4. Stato solido materia con forma e volume ben definiti da particelle (atomi, ioni, molecole) molto vicine in posizioni determinate, anche se non del tutto immobili Si distinguono due tipi: 1. solido amorfo se gli atomi (o le molecole) hanno una disposizione ordinata solo a breve raggio Es : vetro (diossido di silice SiO 2 ), plastiche, gomme 2. solido cristallino, gli atomi (o le molecole) hanno un ordine e una disposizione spaziale ben precisa e a lungo raggio Es. quarzo (diossido di silice SiO 2 ), diamante, salgemma, i minerali in genere

6. Solido amorfo È un solido le cui particelle sono disposte in maniera ordinata (a breve raggio), ma non ripetitiva nelle tre dimensioni dello spazio Non hanno forma propria e sono privi di reticolo cristallino La loro struttura è simile a quella dei liquidi ad alta viscosità Esempi: burro, gomma, vetro, plastica Non presentano una temperatura di fusione precisa Durante il riscaldamento si rammolliscono, passando da consistenza iniziale rigida, poi pastosa e infine liquida

7. Viscosità È’ una proprietà intensiva dello stato liquido (dipende dalla natura della sostanza es:il miele) È la resistenza interna allo scorrimento delle particelle libere di muoversi l’una rispetto all’altra E’ il coefficiente di attrito interno e dipende dalle forze di attrazione intermolecolari, diminuisce all’aumentare della temperatura Si esprime con un coefficiente che si misura in N·s/m 2 E’ una proprietà dei solidi amorfi che sembrano piuttosto sostanze liquide ad alta viscosità che effettivi solidi I solidi amorfi non seguono le leggi della fusione valide per i solidi cristallini: non hanno una ben determinata temperatura di fusione La fusione pastosa non è un vero passaggio di stato, consiste in una diminuzione della sua viscosità NB: il vetro si comporta ad alte temperature come un liquido viscoso, mentre a basse T la viscosità aumenta fino a renderlo solido ( amorfo)

8. Solido cristallino I solidi cristallini sono caratterizzati da una disposizione interna regolare di atomi, molecole e ioni La cella elementare è la più piccola unità che, ripetuta nelle tre dimensioni dello spazio, genera l’intero cristallo

9. La cella elementare si rappresenta con un parallelepipedo i cui spigoli a, b, c, formano tra loro angoli α, β, γ che non sono necessariamente retti

10. Da una cella elementare è possibile ricostruire tutto il cristallo

12. La cella elementare è la più piccola parte del solido cristallino, contiene tutti gli elementi che servono per formare il cristallo ripetuta nelle tre dimensioni costituisce il reticolo cristallino conserva le proprietà caratteristiche del solido intero ha una temperatura di fusione definita un cristallo è costituito da una successione di celle elementari senza lasciare spazi vuoti le celle sono figure geometriche semplici definite dalla lunghezza dei tre spigoli e dagli angoli che si formano tra loro i tipi di cella sono sette, sufficienti per classificare tutti i solidi cristallini

13. a)Struttura del cristallo di cloruro di sodio (salgemma) b)Il reticolo cristallino c)Piani reticolari formati da filari di atomi d)Singolo filare e)Cella elementare

15. Un cristallo è un corpo solido naturale (in tal caso minerale) o artificiale con dimensioni varie ( geminati, geodi, druse) se di una certa dimensione,è riconoscibile ad occhio nudo il suo l’abito cristallino, cioè la sua forma caratteristica

16. Polimorfismo: proprietà di molti elementi e composti che possono cristallizzare con una struttura diversa del reticolo a seconda delle condizioni fisiche del processo di cristallizzazione Carbonato di calcio può cristallizzare in forma trigonale nella calcite e in forma rombica nell’aragonite Allotropismo : quando la sostanza polimorfa è un elemento Grafite e diamante sono forme allotropiche del carbonio Isomorfismo: è il fenomeno per cui sostanze diverse formano cristalli aventi lo stesso reticolo Olivine, calcite e siderite, rubino, zaffiro e corindone

18. Classificazione dei solidi cristallini In base al tipo di legame si distinguono: 1.Solidi ionici 2.Covalenti 3.Molecolari 4.Metallici

19. Cristalli ionici Sono il risultato dell’aggregazione di ioni Il legame ionico si forma tra elementi metallici e non metallici con elevata differenza di elettronegatività Sono sempre solidi a temperatura ambiente e hanno alto punto di fusione Allo stato solido non conducono l’elettricità Le loro soluzioni sono discreti conduttori di elettricità Se si sollecita meccanicamente un solido ionico, si provoca lo scorrimento dei piani reticolari con il conseguente avvicinamento di ioni della stessa carica e ciò provoca la frattura del cristallo

20. Cristalli covalenti Sono caratterizzati da una rete tridimensionale di legami covalenti Esempi :diamante e quarzo Non sono buoni conduttori di elettricità (fa eccezione la grafite) Sono sempre solidi a temperatura ambiente e hanno elevatissimi punti di fusione Sono molto duri, molti sono pietre preziose Insolubili in acqua e in altri solventi

21. Cristalli molecolari Costituiti da molecole tenute insieme da forze di varia intensità Solidi molecolari apolari sono deboli forze di London Come nel Br 2, I 2, naftalina C 10 H 8 Sono solide a basse Temperature Quando i legami sono dipolo-dipolo o a H (ghiaccio, zucchero) hanno punti di fusione bassi, non conducono elettricità allo stato fuso

22. Cristalli metallici gli elettroni più esterni sono liberi di muoversi in ogni direzione e generano il “mare“ di elettroni Buona conducibilità elettrica e termica Sono in grado di assorbire la luce visibile in tutte le frequenze e gli elettroni mobili riemettono la stessa radiazione Per questo i metalli sono lucenti e se ridotti i polvere appaiono neri Hanno punti di fusione variabili ( Hg: -39°C, tungsteno: +3410°C)