Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
Lezione 15: Legami deboli
Lezione 15 <ul><li>Legami deboli </li></ul><ul><ul><ul><li>Van der Waals </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>London </li><...
Legami Chimici
Momento dipolare <ul><li>Quando, in una molecola, il  baricentro delle cariche positive e negative non coincide : esiste u...
Polarità della molecola e momento polare dei legami   <ul><li>Per possedere un momento dipolare, una molecola deve avere: ...
Interazioni di Van Der Waals <ul><li>Forze di attrazione tra molecole in fase gas, liquida o solida </li></ul><ul><li>Inte...
Interazioni di  van der Waals <ul><li>Interazioni  ione-dipolo  (ione Na +  e ione Cl -  solvatati in acqua) </li></ul><ul...
Polarità e proprietà chimiche <ul><li>Forti  interazioni dipolo – dipolo  fra molecole della stessa specie comportano temp...
Momento di dipolo e temperatura di ebollizione
Forze di London    Es. Gli elettroni del Neon si muovono casualmente e in un dato momento si trovano tutti da un lato del ...
Forma molecolare e temperatura di ebollizione La forza di interazione dipolo istantaneo-dipolo indotto varia come  1/r 6  ...
Legame a Idrogeno <ul><li>Il  legame di idrogeno  è dovuto a  interazione di atomi H  legati ad atomi elettronegativi, con...
Legame a Idrogeno L'acqua liquida è tale perché esistono infiniti legami a idrogeno tra gli atomi H e O; il fenomeno è dov...
Es. Legame idrogeno Alcol metilico Acido formico
Lezione 16: Stati di aggregazione della materia
Lezione 16 <ul><li>Gli stati di aggregazione della materia </li></ul><ul><li>Stato solido. Solidi amorfi e solidi cristall...
Stati fisici della materia  <ul><li>i  SOLIDI : hanno forma, massa e volume definiti e non sono compressibili </li></ul><u...
Stato Solido  <ul><li>Le caratteristiche dei solidi, dei liquidi e dei gas possono essere interpretate secondo considerazi...
Stato Liquido <ul><li>In un LIQUIDO, le particelle, un po’ più lontane tra loro e meno ordinate, hanno energia superiore; ...
Stato Gassoso  <ul><li>In un GAS, infine, le particelle sono molto più lontane ed hanno energia decisamente superiore: si ...
Stato solido <ul><li>Quando si definiscono le proprietà generali dei solidi, in genere si fa riferimento ai solidi  CRISTA...
Silice cristallina e amorfa: SiO 2 <ul><li>La disposizione atomica della  cristobalite , una delle molte forme cristalline...
Tipi di solidi cristallini e loro caratteristiche principali  Solidi  covalenti , solidi  ionici , solidi  molecolari  (e ...
Confronto delle proprietà di grafite e diamante
Il terzo stato allotropico del C: i fullereni <ul><li>Il fullerene C60 (il più famoso e il più semplice tra i fullereni) è...
Applicazioni e nanotubi <ul><li>derivati del buckminsterfullerene sono biologicamente attivi  e sono stati usati per comba...
Il reticolo cristallino e la cella elementare <ul><li>Il  reticolo  è una disposizione di punti che definisce le posizioni...
Reticoli di Bravais <ul><li>Pur nella varietà dei reticoli possibili, questi sono tutti riconducibili a 7 forme della cell...
Celle elementari di tipo cubico
La struttura del cloruro di sodio NaCl <ul><li>La struttura di NaCl può essere visualizzata come il risultato dell’interpe...
La struttura della zincoblenda ZnS <ul><li>disposizione cubica a facce centrate di 4 [dati da (8    1/8) +   (6    1/2)=...
La struttura della fluorite CaF 2 <ul><li>disposizione cubica a facce centrate di quattro ioni Ca 2+   ( in blu ) che circ...
Legame a Idrogeno L'acqua solida (ghiaccio) ha una  densità minore  dell’acqua liquida, a causa della presenza di  legami ...
www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/photos/photos.htm www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/photos/photos.htm
Fase liquida <ul><li>Lo stato liquido può essere considerato intermedio tra stato solido e stato gassoso. </li></ul><ul><l...
PROPRIETA’ DEI LIQUIDI <ul><li>VISCOSITA’ </li></ul><ul><li>La viscosità rappresenta l’attrito interno di un liquido ed es...
Le basi molecolari della tensione superficiale <ul><li>Le molecole situate all’interno di un liquido sono soggette ad attr...
<ul><li>TENSIONE DI VAPORE </li></ul><ul><li>è la pressione esercitata da un vapore in equilibrio con il liquido, è costan...
Transizione di fase liquido-vapore: tensione di vapore
Transizioni di fase e variazioni di entalpia associate <ul><li>Fusione ,  vaporizzazione  e  sublimazione  sono trasformaz...
Lezione 17: Transizioni di fase Diagrammi di stato
Lezione 17 <ul><li>Transizioni di fase </li></ul><ul><li>Diagrammi di stato </li></ul>
Curva di raffreddamento per la conversione di acqua gassosa in ghiaccio Quantità di calore ceduta
<ul><li>In una fase , una variazione di calore è accompagnata da una variazione di temperatura, che è associata ad un vari...
Transizione di fase liquido-vapore
Equilibrio liquido-gas All’equilibrio, la pressione è costante perché la velocità di vaporizzazione è uguale alla velocità...
Effetto della temperatura sulla distribuzione delle velocità molecolari in un liquido <ul><li>La frazione di molecole con ...
Pressione di vapore in funzione della temperatura e delle forze intermolecolari <ul><li>Le pressioni di vapore di tre liqu...
Diagrammi di stato <ul><li>I diagrammi di stato di specie pure definiscono, in funzione dei valori della  temperatura  e d...
Diagramma di stato dell’acqua <ul><li>Ciascuna regione visualizza le temperature e le pressioni a cui la fase è stabile. <...
<ul><li>Il  punto critico  indica le condizioni oltre le quali non esistono più la fase liquida e la fase gassosa separate...
Stato critico <ul><li>Per ogni specie gassosa esiste una  TEMPERATURA CRITICA  oltre la quale non è possibile che essa ven...
Diagrammi di fase per CO 2  e H 2 O <ul><li>A.  Il diagramma di fase per CO 2  è tipico della maggior parte delle sostanze...
<ul><li>La pendenza della curva di equilibrio solido-liquido mostra che la temperatura di fusione del ghiaccio diminuisce ...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Lezioni settimana 6

2,644 views

Published on

Lezioni settimana 6

Published in: Technology, Business
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Lezioni settimana 6

  1. 1. Lezione 15: Legami deboli
  2. 2. Lezione 15 <ul><li>Legami deboli </li></ul><ul><ul><ul><li>Van der Waals </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>London </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Legame a idrogeno </li></ul></ul></ul>
  3. 3. Legami Chimici
  4. 4. Momento dipolare <ul><li>Quando, in una molecola, il baricentro delle cariche positive e negative non coincide : esiste un momento dipolare  </li></ul><ul><li>Esso è un vettore il cui modulo è dato dal prodotto della carica q per la distanza r   tra i due baricentri delle cariche positive e negative: </li></ul>
  5. 5. Polarità della molecola e momento polare dei legami <ul><li>Per possedere un momento dipolare, una molecola deve avere: </li></ul><ul><li>Legami covalenti polari </li></ul><ul><li>Geometria molecolare tale che la molecola risulta nel complesso polare </li></ul><ul><li>Non sempre a legame polare corrisponde molecola con momento dipolare : esso infatti dipende dalla geometria della molecola : </li></ul>
  6. 6. Interazioni di Van Der Waals <ul><li>Forze di attrazione tra molecole in fase gas, liquida o solida </li></ul><ul><li>Interazioni ione-dipolo </li></ul>
  7. 7. Interazioni di van der Waals <ul><li>Interazioni ione-dipolo (ione Na + e ione Cl - solvatati in acqua) </li></ul><ul><li>La forza di attrazione varia come 1/r 2 </li></ul>Ogni carica elettrica genera un campo nel quale si orientano i dipoli presenti e induce cariche elettriche di segno opposto
  8. 8. Polarità e proprietà chimiche <ul><li>Forti interazioni dipolo – dipolo fra molecole della stessa specie comportano temperature di ebollizione alte => es. fase condensata a pressione atmosferica (H 2 O) </li></ul><ul><li>Deboli interazioni dipolo – dipolo o nulle ( molecole apolari ) comportano temperature di ebollizione basse => fase gassosa a pressione atmosferica (CO 2 ) </li></ul>La forza di interazione dipolo dipolo varia come 1/r 3 => forze a corto raggio
  9. 9. Momento di dipolo e temperatura di ebollizione
  10. 10. Forze di London    Es. Gli elettroni del Neon si muovono casualmente e in un dato momento si trovano tutti da un lato del nucleo. Ciò crea un dipolo istantaneo nell’atomo #1 , il quale induce un dipolo istantaneo anche sull’ atomo di Neon #2, poiché i suoi elettroni vengono respinti dal primo atomo. Questa polarità temporanea indotta consente ai due atomi di attrarsi l’un l’altro debolmente quando la parte negativa dell’atomo #1 è attratta dalla zona positiva dell’atomo #2 Le forze di dispersione di London possono essere indotte in molecole non polari, come idrogeno gassoso (H 2 ), diossido di carbonio (CO 2 ), azoto (N 2 ), ed in gas nobili (He, Ne, Ar, Kr, etc).
  11. 11. Forma molecolare e temperatura di ebollizione La forza di interazione dipolo istantaneo-dipolo indotto varia come 1/r 6 => forze a cortissimo raggio
  12. 12. Legame a Idrogeno <ul><li>Il legame di idrogeno è dovuto a interazione di atomi H legati ad atomi elettronegativi, con atomi elettronegativi di altre molecole </li></ul><ul><li>È un legame direzionale, con carattere misto elettrostatico-covalente dativo: </li></ul><ul><li>(  - X – H  + … X  - – H  + ) e (H–X  - :  H  + –X) </li></ul>
  13. 13. Legame a Idrogeno L'acqua liquida è tale perché esistono infiniti legami a idrogeno tra gli atomi H e O; il fenomeno è dovuto al fatto che, essendo O molto elettronegativo, gli H ad esso legati hanno una parziale carica positiva, che tendono a compensare interagendo con i doppietti liberi degli O di altre molecole: ogni O è praticamente legato parzialmente a 4 H, in una struttura pressoché tetraedrica. Per NH 3 il fenomeno incide poco; per CH 4 non conta nulla (infatti C è poco elettronegativo rispetto ad H). Link a un tutorial in inglese
  14. 14. Es. Legame idrogeno Alcol metilico Acido formico
  15. 15. Lezione 16: Stati di aggregazione della materia
  16. 16. Lezione 16 <ul><li>Gli stati di aggregazione della materia </li></ul><ul><li>Stato solido. Solidi amorfi e solidi cristallini. Reticoli cristallini </li></ul><ul><li>Stato liquido. Viscosità e tensione superficiale </li></ul><ul><li>Transizioni di fase </li></ul>
  17. 17. Stati fisici della materia <ul><li>i SOLIDI : hanno forma, massa e volume definiti e non sono compressibili </li></ul><ul><li>i LIQUIDI : hanno massa e volume definiti, assumono la forma del recipiente e sono poco compressibili </li></ul><ul><li>i GAS : hanno massa definita, non hanno un volume definito, ma occupano tutto lo spazio disponibile (devono, quindi, essere conservati in recipienti chiusi), assumono la forma del recipiente e sono molto compressibili. </li></ul>Forze inter molecolari : influenzano le proprietà fisiche di una sostanza
  18. 18. Stato Solido <ul><li>Le caratteristiche dei solidi, dei liquidi e dei gas possono essere interpretate secondo considerazioni di cinetica, cioè sulla base delle possibilità di movimento delle particelle; in generale, l’energia cinetica media delle particelle aumenta al crescere della temperatura . </li></ul>In un SOLIDO, le particelle sono disposte in modo ordinato le une vicine alle altre e non hanno energia sufficiente per vincere le forze di attrazione che le tengono insieme: i loro movimenti sono quindi molto limitati, sotto forma di vibrazione all’interno della struttura ordinata del solido.
  19. 19. Stato Liquido <ul><li>In un LIQUIDO, le particelle, un po’ più lontane tra loro e meno ordinate, hanno energia superiore; sono, quindi, in grado di vincere le forze che le trattengono e di muoversi con maggiore libertà che non in un solido, ma ancora in misura limitata. </li></ul>A livello macroscopico, solidi e liquidi presentano alcune somiglianze: entrambi hanno un volume definito, sono poco o nulla comprimibili e hanno densità elevata; questo perché nei liquidi e nei solidi le particelle sono molto vicine e trattenute da forze attrattive efficaci nel limitare il loro movimento. I liquidi si caratterizzano però per la fluidità, che li porta ad assumere la forma del contenitore.
  20. 20. Stato Gassoso <ul><li>In un GAS, infine, le particelle sono molto più lontane ed hanno energia decisamente superiore: si muovono, quindi, liberamente nello spazio disponibile. </li></ul>Nei gas le particelle, più lontane e meno trattenute, possono occupare tutto lo spazio a disposizione: le specie gassose sono quindi caratterizzate da una bassa densità e da un’elevata comprimibilità .
  21. 21. Stato solido <ul><li>Quando si definiscono le proprietà generali dei solidi, in genere si fa riferimento ai solidi CRISTALLINI , caratterizzati da una struttura ordinata che si ripete regolarmente nello spazio. </li></ul><ul><li>Altre sostanze, pur presentando proprietà macroscopiche simili a quelle dei solidi, non hanno una struttura geometricamente regolare e vengono definiti solidi AMORFI ; un tipico esempio è rappresentato dal vetro. </li></ul>
  22. 22. Silice cristallina e amorfa: SiO 2 <ul><li>La disposizione atomica della cristobalite , una delle molte forme cristalline della silice (SiO 2 ), mostra la regolarità dell’impaccamento cubico compatto. </li></ul>La disposizione atomica di un vetro di quarzo è amorfa con una struttura generalmente disordinata
  23. 23. Tipi di solidi cristallini e loro caratteristiche principali Solidi covalenti , solidi ionici , solidi molecolari (e atomici), solidi metallici
  24. 24. Confronto delle proprietà di grafite e diamante
  25. 25. Il terzo stato allotropico del C: i fullereni <ul><li>Il fullerene C60 (il più famoso e il più semplice tra i fullereni) è un composto del carbonio ed è costituito  da 60 atomi di carbonio che formano esagoni e pentagoni uniti tra loro, con una struttura che ricorda un pallone da calcio. </li></ul><ul><li>Le sfere di fullerene hanno un diametro di circa 7-15 angstroms </li></ul><ul><li>Il professor Sir Harold W. Kroto dell'Universita' del Sussex (Inghilterra) ha ricevuto il premio Nobel per la Chimica nel 1986 insieme a Richard E. Smalley e Robert F. Curl per la scoperta del fullerene C60. </li></ul>
  26. 26. Applicazioni e nanotubi <ul><li>derivati del buckminsterfullerene sono biologicamente attivi e sono stati usati per combattere il cancro </li></ul><ul><li>Un altro utilizzo del fullerene, è in particolare della sua forma solida (la fullerite) è quello di lubrificante ( le sfere possono ruotare tra due superfici riducendo l'attrito) </li></ul><ul><li>La proprietà più importante del fullerene e dei suoi derivati è quella relativa al campo dell'elettronica, infatti aggiungendo al C60 3 atomi di un metallo alcalino, a temperatura abbastanza alta questo diventa un superconduttore ; </li></ul><ul><li>Un nanotubo è una particolare forma derivata dal fullerene e si ottiene prendendo un singolo foglio di grafite arrotolandolo su se stesso e applicando alle due estremità del cilindro i 2 emisferi del fullerene semplice (C60) </li></ul><ul><li>Il primo a fabbricare un nanotubo nel 1991 è stato Sumio Iijima, un ricercatore della Nec </li></ul><ul><li>I nanotubi possiedono delle interessanti proprietà elettriche, infatti, a seconda del loro diametro possono essere o conduttori di corrente, come un metallo, o semiconduttori, come il silicio degli attuali microchip. </li></ul>
  27. 27. Il reticolo cristallino e la cella elementare <ul><li>Il reticolo è una disposizione di punti che definisce le posizioni delle particelle nella struttura di un cristallo. </li></ul><ul><li>Una cella elementare è la più semplice disposizione di punti che produce il reticolo quando è ripetuta in tutte le direzioni. </li></ul>Una porzione di una scacchiera è un’analogia bidimensionale di un reticolo cristallino. cella elementare cubica
  28. 28. Reticoli di Bravais <ul><li>Pur nella varietà dei reticoli possibili, questi sono tutti riconducibili a 7 forme della cella elementare, cui corrispondono 7 sistemi cristallini. Bravais dimostrò che a queste sette ne andavano aggiunte altre 7, differenti non per geometria ma per il numero di particelle contenute nella cella. </li></ul><ul><li>I RETICOLI DI BRAVAIS </li></ul>
  29. 29. Celle elementari di tipo cubico
  30. 30. La struttura del cloruro di sodio NaCl <ul><li>La struttura di NaCl può essere visualizzata come il risultato dell’interpenetrazione di due disposizioni cubiche a facce centrate, una di ioni Na + ( in marrone ) e l’altra di ioni Cl  ( in verde ). </li></ul>Una visualizzazione space-filling della cella elementare del cloruro di sodio, costituita da quattro ioni Cl - e quattro ioni Na + .
  31. 31. La struttura della zincoblenda ZnS <ul><li>disposizione cubica a facce centrate di 4 [dati da (8  1/8) + (6  1/2)=4] ioni S 2  ( in giallo ) che circondano tetraedricamente ciascuno di quattro ioni Zn 2+ ( in grigio ), per dare la formula empirica 1:1. </li></ul>
  32. 32. La struttura della fluorite CaF 2 <ul><li>disposizione cubica a facce centrate di quattro ioni Ca 2+ ( in blu ) che circondano tetraedricamente ciascuno di otto ioni F  ( in giallo ) per dare il rapporto 4:8, ossia 1:2. </li></ul>
  33. 33. Legame a Idrogeno L'acqua solida (ghiaccio) ha una densità minore dell’acqua liquida, a causa della presenza di legami idrogeno , che nel ghiaccio inducono una organizzazione cristallina in cui le molecole risultano più distanziate rispetto alla fase liquida.
  34. 34. www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/photos/photos.htm www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/photos/photos.htm
  35. 35. Fase liquida <ul><li>Lo stato liquido può essere considerato intermedio tra stato solido e stato gassoso. </li></ul><ul><li>le molecole, che si muovono in modo caotico, sono tenute insieme da forze sufficienti ad evitarne la separazione, ma non a bloccarle in una struttura fissa. </li></ul>Nei liquidi esiste un ordine A CORTO RAGGIO, contrapposto all’ordine A LUNGO RAGGIO dei cristalli
  36. 36. PROPRIETA’ DEI LIQUIDI <ul><li>VISCOSITA’ </li></ul><ul><li>La viscosità rappresenta l’attrito interno di un liquido ed esprime la maggiore o minore facilità di scorrimento rispetto ad una superficie adiacente. </li></ul><ul><li>TENSIONE SUPERFICIALE </li></ul><ul><li>La tensione (o energia) superficiale è l’energia richiesta per aumentare l’area superficiale di un liquido, portando molecole interne alla superficie, cioè ad un livello di energia più elevato. </li></ul><ul><li>TENSIONE DI VAPORE </li></ul><ul><li>La tensione di vapore (o Pressione di vapore saturo) rappresenta la pressione del gas in equilibrio col suo liquido, a temperatura costante </li></ul>
  37. 37. Le basi molecolari della tensione superficiale <ul><li>Le molecole situate all’interno di un liquido sono soggette ad attrazioni intermolecolari in tutte le direzioni. </li></ul><ul><li>Le molecole situate sulla superficie del liquido sono soggette a un’attrazione netta orientata in giù ( freccia rossa ) e si muovono verso l’interno. </li></ul><ul><li>Perciò, un liquido tende a minimizzare il numero di molecole sulla superficie , il che genera la tensione superficiale . </li></ul>
  38. 38. <ul><li>TENSIONE DI VAPORE </li></ul><ul><li>è la pressione esercitata da un vapore in equilibrio con il liquido, è costante a temperatura costante e generalmente aumenta al crescere della temperatura </li></ul><ul><li>I liquidi con tensioni di vapore elevate vengono definiti VOLATILI, quelli con basse tensioni di vapore NON VOLATILI . </li></ul>L’ evaporazione è il passaggio allo stato gassoso delle molecole di un liquido. A parità di temperatura, un liquido evapora più o meno facilmente a seconda delle forze che mantengono unite le molecole. Perché una particella si allontani dal liquido, deve possedere un’energia sufficiente per sottrarsi dall’attrazione delle altre molecole; quindi, avranno maggiore possibilità di allontanarsi le particelle che hanno energia più elevata.
  39. 39. Transizione di fase liquido-vapore: tensione di vapore
  40. 40. Transizioni di fase e variazioni di entalpia associate <ul><li>Fusione , vaporizzazione e sublimazione sono trasformazioni endotermiche , mentre solidificazione , condensazione e brinamento sono trasformazioni esotermiche . </li></ul>
  41. 41. Lezione 17: Transizioni di fase Diagrammi di stato
  42. 42. Lezione 17 <ul><li>Transizioni di fase </li></ul><ul><li>Diagrammi di stato </li></ul>
  43. 43. Curva di raffreddamento per la conversione di acqua gassosa in ghiaccio Quantità di calore ceduta
  44. 44. <ul><li>In una fase , una variazione di calore è accompagnata da una variazione di temperatura, che è associata ad un variazione dell’energia cinetica media delle molecole </li></ul><ul><li>Durante una transizione di fase , avviene una variazione di calore a temperatura costante, associata ad una variazione dell’energia potenziale (varia la distanza intermolecolare media) </li></ul>In un sistema chiuso e in condizioni controllate, le transizioni di fase di molte sostanze sono reversibili e raggiungono un equilibrio .
  45. 45. Transizione di fase liquido-vapore
  46. 46. Equilibrio liquido-gas All’equilibrio, la pressione è costante perché la velocità di vaporizzazione è uguale alla velocità di condensazione . La pressione in questo punto è la pressione di vapore del liquido a quella temperatura. la pressione di vapore aumenta la pressione del vapore raggiunge un valore costante
  47. 47. Effetto della temperatura sulla distribuzione delle velocità molecolari in un liquido <ul><li>La frazione di molecole con energia sufficiente per fuggire dal liquido ( area ombreggiata ) è maggiore a temperatura più alta . </li></ul>Alla temperatura più alta T 2 , l’equilibrio viene raggiunto con un maggior numero di molecole di gas nello stesso volume e quindi a una pressione di vapore più alta.
  48. 48. Pressione di vapore in funzione della temperatura e delle forze intermolecolari <ul><li>Le pressioni di vapore di tre liquidi rappresentate in funzione della temperatura. A ogni data temperatura, l’etere dietilico ha la pressione di vapore più alta e l’acqua ha la pressione di vapore più bassa perché l’etere dietilico ha le forze intermolecolari più deboli e l’acqua ha quelle più forti. </li></ul><ul><li>La linea tratteggiata orizzontale in corrispondenza di 760 mmHg indica la temperatura di ebollizione normale di ciascun liquido, la temperatura a cui la pressione di vapore è uguale alla pressione atmosferica al livello del mare. </li></ul>
  49. 49. Diagrammi di stato <ul><li>I diagrammi di stato di specie pure definiscono, in funzione dei valori della temperatura e della pressione , i campi di stabilità di ciascuno stato di aggregazione e e le condizioni di equilibrio fra più stati di aggregazione. </li></ul><ul><li>Ogni punto di un diagramma di stato rappresenta uno stato di equilibrio. Alle condizioni di temperatura e di pressione indicate dal diagramma stesso </li></ul>
  50. 50. Diagramma di stato dell’acqua <ul><li>Ciascuna regione visualizza le temperature e le pressioni a cui la fase è stabile. </li></ul><ul><li>Le linee di separazione tra due regioni qualsiasi indicano le condizioni in cui le due fasi coesistono in equilibrio. </li></ul><ul><li>Nel punto triplo, le tre fasi coesistono in equilibrio. </li></ul>
  51. 51. <ul><li>Il punto critico indica le condizioni oltre le quali non esistono più la fase liquida e la fase gassosa separate. Al di sopra del punto critico, la fase liquida non può esistere, indipendentemente dalla pressione. </li></ul>Diagramma di stato dell’acqua
  52. 52. Stato critico <ul><li>Per ogni specie gassosa esiste una TEMPERATURA CRITICA oltre la quale non è possibile che essa venga liquefatta per compressione </li></ul><ul><li>… Perché? </li></ul><ul><li>La possibilità che molecole di gas si uniscano per formare un liquido è subordinata al fatto che l’energia delle interazioni attrattive fra le molecole sia maggiore della loro energia cinetica media. </li></ul><ul><li>Aumentando la temperatura, l’energia delle interazioni resta costante (dipende dalla struttura elettronica), mentre l’energia cinetica aumenta. </li></ul><ul><li>Superata la temperatura (critica) a cui l’energia delle interazioni uguaglia l’energia cinetica media, il gas non può liquefare. </li></ul>
  53. 53. Diagrammi di fase per CO 2 e H 2 O <ul><li>A. Il diagramma di fase per CO 2 è tipico della maggior parte delle sostanze in quanto la curva solido-liquido si inclina verso destra al crescere della pressione : il solido è più denso del liquido. </li></ul>B. L’acqua è una delle poche sostanze la cui curva solido-liquido si inclina verso sinistra al crescere della pressione : il solido è meno denso del liquido.
  54. 54. <ul><li>La pendenza della curva di equilibrio solido-liquido mostra che la temperatura di fusione del ghiaccio diminuisce con l’aumentare della pressione. </li></ul><ul><li>Questo comportamento è conseguenza del fatto che il ghiaccio ha densità minore dell’acqua. </li></ul><ul><li>Il ghiaccio fonde tanto più facilmente quanto maggiore è la pressione a cui è assoggettato, mentre per la maggior parte delle sostanze la fusione è ostacolata dall’aumento di pressione. </li></ul><ul><li>… Come mai? </li></ul><ul><li>Ciò è causa del legame idrogeno che si stabilisce fra le molecole di acqua e che, in fase solida, distanzia le molecole l’una rispetto all’altra creando una struttura cava. </li></ul>

×