Legami Chimici e Classificazione dei Materiali

Una raccolta di flashcard basata sui concetti fondamentali dei legami chimici, la classificazione dei materiali e le proprietà derivanti dalle curve di energia potenziale.

Metalli

Materiali caratterizzati da resistenza, duttilità ed elevata conducibilità termica ed elettrica.

Polimeri

Materiali con scarsa rigidezza, elevata duttilità, bassa resistenza, bassa densità e ridotta conducibilità termica ed elettrica.

Ceramici

Materiali caratterizzati da elevata fragilità e rigidezza, con ridotta conducibilità termica ed elettrica.

Materiale cristallino

Materiale formato da uno o più cristalli in cui gli atomi o gli ioni mostrano un ordine a lungo raggio.

Monocristallo

Materiale cristallino formato da un solo cristallo, privo di bordi di grano.

Grani

I singoli cristalli che costituiscono un materiale policristallino.

Bordi di grano

Le regioni di interfaccia tra i grani di un materiale policristallino.

Legami Primari

Legami ad alta energia (ionico, covalente, metallico) che comportano il trasferimento o la condivisione di elettroni tra atomi.

Legami Secondari

Legami di natura elettrostatica (forze di van der Waals come Keesom, London e Debye) basati sulle interazioni tra dipoli, generalmente più deboli dei primari.

Elementi Elettropositivi

Elementi che cedono facilmente elettroni per diventare ioni positivi (cationi).

Elementi Elettronegativi

Elementi che accettano facilmente elettroni per diventare ioni negativi (anioni).

Elettronegatività

Proprietà che varia da $0.7$ a $4.0$; valori elevati indicano una maggiore tendenza ad accettare elettroni.

Legame ionico

Legame non direzionale che avviene tra ioni positivi e negativi tramite trasferimento di elettroni; tipico dei materiali ceramici (es. $NaCl$, $MgO$).

Potenziale di ionizzazione

L'energia richiesta per rimuovere un elettrone da un atomo isolato neutro (es. per il $Na$ è $5.14\,eV$).

Affinità elettronica

L'energia rilasciata quando un atomo isolato elettronegativo acquista un elettrone (es. per il $Cl$ è $4.02\,eV$).

Energia di legame ($E_0$)

L'energia necessaria per rompere un legame e portare i due atomi a distanza infinita fra loro.

Legame Covalente

Legame direzionale basato sulla condivisione di elettroni tra atomi con elettronegatività simile (es. $CH_4$).

Legame Metallico

Legame non direzionale tipico dei metalli, in cui i nuclei positivi sono immersi in un "mare" di elettroni di valenza delocalizzati e molto mobili.

Forze di Keesom

Interazioni secondarie dipolo-dipolo che si instaurano tra due molecole che possiedono un dipolo permanente.

Forze di Debye

Interazioni secondarie dipolo-dipolo indotto che avvengono tra una molecola polare e una non polare momentaneamente polarizzata.

Forze di London (forze di dispersione)

Interazioni dipolo indotto-dipolo indotto causate da spostamenti temporanei di carica all'interno di atomi o molecole anche elettricamente simmetrici.

Modulo elastico

Misura della resistenza alla separazione degli atomi adiacenti, proporzionale alla pendenza della curva forza-distanza in prossimità della distanza di equilibrio.

Coefficiente di espansione termica ($\alpha$)

Parametro legato alla curvatura asimmetrica della curva dell'energia potenziale; è maggiore quando l'energia di legame ($E_0$) è minore.