3. Il legame chimico

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