STRUTTURA DELL'ATOMO
L'atomo è costituito da un nucleo centrale
costituito da protoni (carica positiva 1,62*10-19
coulomb) e neutroni (privi di carica), intorno al
quale ruotano uno o più elettroni (carica
negativa pari in modulo a quella dei protoni)
La massa del protone è di 1,672*10-24 [gr] circa
uguale a quella del neutrone, mentre quella
dell'elettrone è 1.836 volte più piccola
In ogni atomo elettroni e protoni sono in egual numero e quindi l'atomo è
elettricamente neutro.
Il numero atomico è il numero dei protoni che ci sono in un atomo, ma è
anche il numero degli elettroni che girano attorno ad un atomo.
Il numero di massa è la somma dei protoni e dei neutroni che ci sono nel
nucleo di un atomo. Se un atomo ha 2 protoni e 2 neutroni il suo numero di
massa è = 4
LA TAVOLA PERIODICA
La tavola periodica è un elenco di tutti gli elementi che conosciamo.
Nella tavola periodica gli elementi sono ordinati guardando il numero atomico e
vanno dall’elemento che ha il numero atomico più piccolo (l’Idrogeno)
all’elemento con il numero atomico più grande (il Laurenzio).
La tavola periodica è divisa in gruppi e periodi.
I gruppi sono formati da 8 colonne, sono segnati con i numeri romani e si
leggono in verticale cioè dall’alto verso il basso.
I periodo sono formati da 7 righe, sono segnati con i numeri normali e si
leggono in orizzontale, cioè da sinistra verso destra.
LA STRUTTURA DELL’ATOMO
Intorno al nucleo dell’atomo ci
sono dei gusci e dentro questi
gusci ci sono gli elettroni.
Il primo guscio vicino al nucleo
non può avere più 2 elettroni,
nel secondo guscio, nel terzo,
nel quarto, ecc. non ci possono
essere più di 8 elettroni.
LE MOLECOLE
La molecola è il più piccolo insieme di atomi che caratterizza una sostanza,
cioè dà a una sostanza delle proprietà.
Le molecole si dividono in:
- molecole di elementi (sono formate da atomi della stessa specie, cioè da atomi uguali)
- molecole di composti ( sono formate da atomi diversi)
Come si formano le molecole?
Gli elettroni che si trovano nel
guscio più lontano dal nucleo a
volte girano sia nel loro atomo
di origine che in un atomo
nuovo. In questo modo legano
insieme i due atomi e formano
una molecola.
VALENZA (o LEGAME
CHIMICO) = capacità di un
atomo di legarsi ad altri atomi
LEGAME IONICO ------>>
In questo legame avviene un trasferimento di elettroni da un atomo all'altro e
così da neutro diventa positivo o negativo e prende il nome di ione.Le sostanze
dove è presente il legame ionico sono definite sali. Le forze del legame sono di
tipo elettrostatico ed in genere i solidi sono duri, fragili ed isolanti.
In chimica, un LEGAME COVALENTE è un legame chimico in cui due atomi
mettono in comune delle coppie di elettroni.
Ciò avviene perché gli atomi tendono al minor dispendio energetico possibile
ottenibile con la stabilità della loro configurazione elettronica (ad esempio
l'ottetto).
Tale legame è il più diffuso in natura; questi solidi hanno in genere una elevata
durezza e resistenza (diamante, carburo di silicio).
LEGAME METALLICO: la
teoria che gode più
consenso afferma che
l'unione degli atomi è
dovuta agli elettroni che si
liberano dallo strato di
valenza e formano un gas
elettronico che lega gli ioni
dei metalli.
I materiali metallici solidi sono caratterizzati dalla disposizione degli atomi in
reticoli cristallini con forme geometriche elementari; gran parte delle leghe
metalliche cristallizzano in:
SISTEMA CUBICO A
CORPO CENTRATO
CCC
9 ATOMI
SISTEMA CUBICO A
Ferro (fino a 911°C)
Cromo, Molibdeno ed in
genere i metalli duri
(vanadio e tungsteno)
Ferro (911°C <t< 1,392°C)
FACCE CENTRATE
Alluminio, rame, oro ed in
CFC
genere i metalli più duttili
14 ATOMI
come il piombo
RETICOLO
Cobalto, Magnesio, zinco ed
ESAGONALE
COMPATTO
SEC
17 ATOMI
in generale metalli molto
fragili
La solidificazione di un metallo ,puro o di una lega avviene per germinazione e
successiva crescita. Anche particelle estranee al metallo come le impurezze
possono assumere la funzione di germe di cristallizzazione.
La velocità di raffreddamento ha una grande influenza su questo processo:
1. una lenta velocità → grossi grani cristallini
2. una rapida velocità → piccoli grani cristallini
Le proprietà tecnologiche e meccaniche della lega
dipendono in larga misura dalle dimensioni della
grana cristallina. E' provato che ai bordi dei grani:
•
si raccolgono le impurezze
•
iniziano i fenomeni di corrosione
•
iniziano i fenomeni di fusione
ALLOTROPIA: alcuni elementi
assumono strutture cristalline
diverse a seconda della T alla
quale si trovano.
Due forme allotropiche di uno
stesso elemento o di una stessa
soluzione posseggono proprietà
fisiche differenti
DIFETTI DEI RETICOLI CRISTALLINI : il numero dei difetti cresce con
l'aumentare della T
1. presenza di posti vacanti ------>
2. presenza di atomi interstiziali ----->
3. presenza di dislocazioni: esse hanno un effetto
negativo sulla tenacità dei legami che
trattengono gli atomi nel reticolo favorendo
con ciò lo scorrimento dei piani atomici nella
direzione della dislocazione con una
sollecitazione inferiore a quella che si avrebbe
in sua assenza. Il raffreddamento del getto,
durante la solidificazione allo stato fuso, è una delle cause che influisce
sulla formazione delle dislocazioni.
Data la minore energia dei legami degli atomi nelle posizioni in cui si ha
la presenza di dislocazioni, le impurità solide e gli elementi solubilizzati
nel metallo tendono a diffondere in queste zone, bloccando il movimento
e rendendo così più resistente il materiale
