Classificazione dei solidi cristallini e lo stato di plasma

È possibile classificare i solidi cristallini anche in base al tipo di legame chimico che esiste tra le particelle che lo formano. A questo proposito possiamo distinguere:

  • Solidi metallici. Le particelle sono disposte in maniera tale da lasciare il minor spazio vuoto possibile. I solidi metallici presentano gli elettroni più esterni debolmente legati al nucleo e quindi relativamente liberi di muoversi da un atomo a un altro all’interno dell’edificio cristallino. Per questo motivo gli elettroni di valenza si distribuiscono su tutta la massa formano la cosiddetta nube elettronica. Essi presentano un alta densità e sono estremamente compatti. È noto che i solidi metallici sono ottimi conduttori di calore e elettricità.

  • Solidi covalenti. Sono solidi cristallini formati da atomi che si legano tra loro mediante legame covalente. Tali solidi danno origine a molecole molto grandi tenute ben salde da legami fortissimi. Pertanto essi sono caratterizzati da un elevata temperatura di fusione e scarsa conducibilità elettrica. Sono densi e duri. Esempi di solidi covalenti sono il silice e il diamante.

  • Solidi ionici. La caratteristica principale di questi solidi è che presentano nei singoli nodi dei cationi e degli anioni che permettono di assumere una natura elettrostatica. Sono di durezza notevole e la temperatura di fusione supera i 300°C.

  • Solidi molecolari. I nodi del reticolo sono legati da deboli forze di Van der Waals. Tali solidi sono cattivi conduttori di calore e facilmente colatili.

  • Solidi a struttura mista. Sono delle strutture costituite da due tipi di legami. In particolare sul piano principale si trovano strutture con legami covalenti da cui si diramano strutture tenute assieme da legami deboli.

 

Quanto detto fin ora corrisponde a delle situazioni del tutto teoriche in quanto in natura difficilmente possiamo riscontrare le stesse condizioni. I solidi reali sono quelli visti fin ora mentre quelli reali sono quelli che possiamo riscontrare nella vita di tutti i giorni. Un materiale sarà di qualità quanto minori saranno i difetti in esso presenti:

  • impurezze si tratta di tutte quelle sostanze estranea a un certo materiale ma comunque presenti nel solido. Queste impurezze possono essere atomi, ioni o addirittura del composti.

  • difetti reticolari sono delle imperfezioni che dipendono da un errato posizionamento di alcuni elementi nel reticolo cristallino. Questi possono essere:

    • difetti puntiformi consiste nell’interruzione della regolarità del reticolo cristallino in un solo punto.

    • difetti di linea si verificano in seguito all’attrazione di un edificio cristallino lungo un intera linea.

    • difetti di superficie è esteso su tutto il piano cristallino e si manifesta quando tutti i materiali solidi sono policristallini cioè formati da un gran numero di cristalli che sono aggregati tra loro.

Una particolare attenzione va posta al cosiddetto quarto stato di aggregazione della materia ovvero lo stato che si presenta per i gas fortemente ionizzati. Questo stato prende il nome di stato di plasma ed è presente solo ad elevatissime temperature. La maggior parte di tutte le stelle attive sono formate da plasma e le loro proprietà fisiche sono dovute a interazioni tra ioni e gli elettroni in moto.

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *