Università degli Studi di Catania Dipartimento di Metodologie Fisiche e Chimiche per l’Ingegneria Corso di Tecnologie di Chimica Applicata 3. IL LEGAME CHIMICO LEGAMI PRIMARI -Ionico Sono legami forti -Covalente Si rompono tra 1000 e 5000 °K -Metallico LEGAMI SECONDARI -Forze di van der Waals Sono legami deboli -Legami idrogeno Si rompono tra i 100 e i 500 °K LEGAME IONICO E’ caratteristico del Cloruro di Sodio Altri composti alogenati, ossidi, e componenti del cemento sono interamente o parzialmente tenuti insieme da legami ionici. LEGAME COVALENTE E’ tipico dei materiali che presentano un modulo elevato -Diamante -Ceramiche silicee -Mattoni -Vetri comuni -Componenti del cemento -polimeri L’esempio più semplice è rappresentato dalla molecola dell’H2 La vicinanza dei due nuclei crea la formazione di un nuovo orbitale elettronico La condivisione degli elettroni comporta una riduzione di ENERGIA e la formazione di un legame stabile Equazione empirica della ENERGIA DI LEGAME Nel caso del Diamante il C orienta gli elettroni in quattro orbitali che si dispongono ai vertici di un tetraedro La forma altamente simmetrica porta alla formazione di legami altamente direzionati LEGAME METALLICO LEGAME VAN DER WAALS LEGAME VAN DER WAALS LEGAME IDROGENO FORZE INTERATOMICHE Le basi fisiche del Modulo di Young Ricordiamo alcuni valori del modulo E Cosa determina il valore del modulo nei solidi? Esamineremo adesso il modulo di: • ceramici • metalli • polimeri • compositi Mettendolo in relazione con la struttura atomica RIGIDITA’ DEL LEGAME La rigidità di un legame viene definita come la variazione della forza che tiene uniti due atomi: F = forza di attrazione; U = F . r = lavoro; Per piccoli allungamenti S0 rimane costante Ciò significa che la forza di richiamo fra due atomi allontanati ad una distanza r sarà Immaginiamo un solido in cui le molle tengono i diversi atomi Per semplicità immaginiamo di sistemare gli atomi ai vertici di un cubo di lato r0 σ = (1/ro2 )So(r-ro) Applicando le formule si ricava la seguente tabella I polimeri e la Temperatura di transizione vetrosa