11.19:
Solidi covalenti a reticolo
I solidi covalenti di rete contengono una rete tridimensionale di atomi legati covalentemente come si trovano nelle strutture cristalline di non metalli come diamante, grafite, silicio e alcuni composti covalenti, come il biossido di silicio (sabbia) e il carburo di silicio (carborundum, l’abrasivo su carta vetrata). Molti minerali hanno reti di legami covalenti.
Per rompere o fondere una rete covalente solida, i legami covalenti devono essere spezzati. Poiché i legami covalenti sono relativamente forti, i solidi di rete covalenti sono tipicamente caratterizzati da durezza, resistenza e alti punti di fusione. Ad esempio, il diamante è una delle sostanze più difficili conosciute e si scioglie sopra i 3500 °C.
Diamante contro grafite
Il carbonio è un elemento essenziale; diamante e grafite sono i due allotropi più comuni del carbonio. Gli allotropi sono diverse forme strutturali dello stesso elemento. Il diamante è una delle sostanze più conosciute, mentre la grafite è abbastanza morbida da essere utilizzata come piombo a matita. Queste proprietà molto diverse derivano dalle diverse disposizioni degli atomi di carbonio nei diversi allotropi.
Il diamante è estremamente duro a causa del forte legame tra gli atomi di carbonio in tutte le direzioni. La grafite è composta da fogli planari di cristalli covalenti che sono tenuti insieme in strati da forze non covalenti. A differenza dei tipici solidi covalenti, la grafite è molto morbida ed elettricamente conduttiva. La grafite (in piombo a matita) si strofina sulla carta a causa delle deboli attrazioni tra gli strati di carbonio.
Grafene: Materiale del futuro
Una forma di carbonio scoperta di recente è il grafene. Il grafene è stato isolato per la prima volta nel 2004 usando il nastro adesivo per rimuovere strati più sottili e sottili dalla grafite. È essenzialmente un singolo foglio (uno spessore atomico) di grafite. Il grafene non è solo forte e leggero, ma è anche un eccellente conduttore di elettricità e calore. Queste proprietà possono rivelarsi molto utili in una vasta gamma di applicazioni, come chip e circuiti per computer notevolmente migliorati, batterie e celle solari migliori e materiali strutturali più forti e leggeri. Il Premio Nobel per la fisica 2010 è stato assegnato ad Andre Geim e Konstantin Novoselov per il loro lavoro pionieristico con il grafene.
Questo testo è stato adattato da Openstax, Chimica 2e, Sezione: 10.5 Lo stato solido della materia.
Related Videos
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
39.5K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
83.0K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
54.3K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
43.2K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
27.0K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
18.3K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
16.7K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
33.5K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
54.3K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
12.0K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
16.3K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
21.7K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
37.8K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
13.2K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
16.2K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
13.8K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
17.9K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
14.7K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
13.2K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
23.5K Visualizzazioni
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
9.3K Visualizzazioni