tecologia materiali

1. ITI 2012
Tecnologia dei materiali
Lezione 3.3

2. 21/07/2020 ITI Malignani 2000 2
Struttura e legami degli atomi
 Obiettivi della lezione
 Approfondire la conoscenza della struttura
atomica
 Conoscere i legami atomici
 Conoscere le conseguenze pratiche

3. 21/07/2020 ITI Malignani 2000 3
Gli atomi
 Gli atomi sono costituiti da particelle subatomiche
Massa
grammi (g)
Carica
coulomb (C)
Protone 1, 673 x 10-24 +1,602 x 10-19
Neutrone 1, 675 x 10-24 0
Elettrone 9. 109 x 10-28 -1,602 x 10-19
Il nucleo è formato da protoni e neutroni (eventuali)
Il numero atomico indica il numero di protoni
In un atomo neutro il numero di protoni è uguale al
numero di elettroni

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L’atomo di idrogeno H
 Il nucleo contiene un
solo protone carico
positivamente
 Possiede un orbitale
sferico (1S) con un solo
elettrone carico
negativamente

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Reattività chimica
 La capacità di interagire con altri atomi
dipende esclusivamente dagli elettroni più
esterni (elettroni di valenza)
 L’indice che indica la reattività atomica si
chiama ELETTRONEGATIVITA’

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Elettronegatività
•È misurato su una scala da 0 a 4.1
•indica la facilità di acquistare elettroni

7. 21/07/2020 ITI Malignani 2000 7
Legami atomici
 Un legame atomico comporta:
 La “condivisione” di elettroni
 Una riduzione dell’energia posseduta dalla
materia -> condizione di stabilità
energia
instabile stabile

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Orbitali
 Gli elettroni sono raggruppati in orbitali
 Ogni orbitale può contenere non più di 2 elettroni
 Gli elettroni nell’orbitale hanno rotazioni opposte
(spin)
 Gli orbitali sono raggruppati in livelli energetici
 Ogni livello energetico possiede un numero
crescente di orbitali

9. 21/07/2020 ITI Malignani 2000 9
Tipi di orbitali S
 S : sferici
 Un orbitale per ogni livello energetico

10. 21/07/2020 ITI Malignani 2000 10
Tipi di orbitali P
 P: a lobi su tre assi
 Tre orbitali per ogni livello energetico

11. 21/07/2020 ITI Malignani 2000 11
Tipi di orbitali D
 D: a lobi su cinque piani
 Cinque orbitali per ogni livello energetico

12. 21/07/2020 ITI Malignani 2000 12
Ordine degli orbitali
 Gli orbitali vengono riempiti
secondo l’ordine definito
da l’energia degli orbitali

13. 21/07/2020 ITI Malignani 2000 13
Esempi
 Idrogeno z=1 1S1
 Elio z=2 1S2
 Litio z=3 1S2 2S1
 Carbonio z=6 1S2 2S12P2

14. 21/07/2020 ITI Malignani 2000 14
“Regola dell'ottetto"
 Gli atomi tendono a acquistare o cedere
elettroni in modo da riempire ogni singolo
orbitale con due elettroni con rotazioni
opposte (spin) cercando di raggiungere la
configurazione elettronica del gas nobile più
vicino.
http://www.cosediscienza.it/chimica/16_legame%20chimico.htm

15. 21/07/2020 ITI Malignani 2000 15
Legami atomici
 Forti → di condivisione di elettroni
 Ionico
 Covalente
 Metallico
 Deboli → senza condivisione di elettroni
 Dipoli Permanenti
 Dipoli Fluttuanti

16. 21/07/2020 ITI Malignani 2000 16
Links
 http://www.med.unifi.it/didonline/Anno-I/chimica/chimorg/cap01.html#h-1.2
 http://www.scibio.unifi.it/triennali/lezioni.html
 http://www.cosediscienza.it/chimica.htm
 http://www.minerva.unito.it/Informazione/DidatticaFisici/Index.htm
 http://it.wikipedia.org/wiki/Orbitale
 http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_orbital