CARBURI

Tra gli innumerevoli composti del carbonio non potevano mancare quelli binari, in particolare quelli formati tra l’atomo di carbonio ed elementi meno elettronegativi. In questi composti  il legame chimico può essere ionico ,covalente o metallico.

Tra i carburi cristallini ionici troviamo ad esempio quelli formati con i metalli alcalini o gli alcalino-terrosi, ottenibili per riscaldamento di una miscela carbone-ossido del metallo.  Alcuni carburi ionici presentano l’anione C4- , dunque non ci stupiremo del fatto che sono chiamati anche  metanuri vista la formazione di metano come prodotto di idrolisi, come nel caso del carburo di alluminio Al4C3 :

Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4

In altri composti ionici invece individuiamo lo ione C22- , come nel caso di CaC2 , K2C2 , BaC2 , Na2C2   che possono essere visti come  acetiluri , Leggi tutto “CARBURI”

DIFFUSIONE NELLO STATO SOLIDO

I fenomeni diffusivi (trasporto di materia) , ovvero lo spostamento di particelle di una data sostanza attraverso la sostanza stessa (autodiffusione) o attraverso particelle di una sostanza diversa (interdiffusione) , dove la forza motrice è costituita da gradienti di concentrazione , hanno degli effetti facilmente percepibili se facciamo riferimento a ciò che accade allo stato gassoso.

Infatti a tutti probabilmente ci sarà capitato, svitando il tappo di una boccetta di profumo, di percepire l’odore anche ad una certa distanza dal contenitore dopo alcuni minuti. Il moto disordinato e veloce delle particelle allo stato gassoso e le loro elevate distanze spiegano facilmente l’ alta velocità del fenomeno. Leggi tutto “DIFFUSIONE NELLO STATO SOLIDO”

METODO LCAO

Il concetto di funzione d’onda che è stato applicato alla descrizione del comportamento dell’elettrone in un atomo isolato può essere utilmente esteso alle molecole per ottenere informazioni importanti quali ad esempio, oltre alla configurazione elettronica, numero e tipo di legami chimici e per spiegare ulteriori proprietà come il paramagnetismo.

Ovviamente un fattore di complicazione rispetto alla trattazione degli atomi isolati è rappresentato dalla presenza di più di un nucleo. Leggi tutto “METODO LCAO”

COMPOSTI METALLORGANICI

Si chiamano metallorganici o organometallici quei composti che presentano almeno un legame carbonio-metallo. Le caratteristiche di questo legame variano dalla totale alla solo parziale ionicità : ciò dipende in primo luogo dall’elettronegatività del metallo, ma anche dalle caratteristiche del residuo “carbonioso”. In ogni caso , proprio la natura del legame carbonio-metallo condiziona drammaticamente la reattività del composto.

L’energia di legame carbonio-metallo risente della qualità della sovrapposizione degli orbitali atomici di partenza : Leggi tutto “COMPOSTI METALLORGANICI”

MOMENTO DI DIPOLO

Il momento di dipolo μ è una grandezza che ci consente la quantificazione della polarità di una molecola: è data dal prodotto della carica elettrica moltiplicata per la distanza di legame.

La maggior parte delle molecole è costituita da legami tra atomi differenti a diversa elettronegatività, per cui la nuvola elettronica associata ad un dato legame covalente è più spostata verso l’elemento più elettronegativo, generando così sullo stesso una parziale carica negativa.

Per una semplice e generica molecola binaria A-B, dove B è l’elemento più elettronegativo, il momento di dipolo μ è rappresentato Leggi tutto “MOMENTO DI DIPOLO”

COMPLESSI OLEFINICI

Le caratteristiche del legame covalente π rendono possibile il funzionamento di alcheni e dieni come ligandi in complessi con molti metalli di transizione che sono anche denominati complessi π.

Infatti gli elettroni coinvolti nei legami π sono meno saldamente vincolati rispetto a quelli impegnati in legami σ ; questa caratteristica, assieme alla forma assunta dagli stessi orbitali π, rende gli elettroni disponibili alla cessione a specie elettrofile, esattamente come Leggi tutto “COMPLESSI OLEFINICI”

RISONANZA IONICO-COVALENTE

L’ energia di risonanza ionico-covalente è una grandezza introdotta dal chimico Pauling per definire  un metodo di calcolo dell’elettronegatività che prende il suo nome. Secondo Pauling infatti quello che possiamo conoscere è la differenza di elettronegatività tra due elementi, che risulta uguale alla radice quadrata dell’energia di risonanza ionico covalente ∆ definita in questo modo:

∆ = DAB – (DAA∙DBB)1/2  dove DAB , DAA, DBB rappresentano Leggi tutto “RISONANZA IONICO-COVALENTE”

COLORANTI E PIGMENTI

Coloranti e pigmenti sono accomunati dal fatto che entrambi possono essere prodotti naturali o sintetici. La differenza essenzialmente consiste nella modalità in cui avviene la colorazione del manufatto o materiale (substrati) da trattare.

Nel caso dei coloranti tra la sostanza che impartisce il colore desiderato ed il substrato da colorare si stabiliscono dei legami chimici , coinvolgendo l’intera massa dello stesso substrato. Dal punto di vista chimico sono sostanze caratterizzate dalla presenza di gruppi atomici che donano al composto la possibilità di assorbire radiazioni elettromagnetiche dello spettro del visibile (luce) e quindi di apparire di un certo colore. Le molecole contenenti questi raggruppamenti atomici sono detti cromofori. In generale parliamo di sostanze che presentano gruppi aromatici, insaturazioni  ma in particolare Leggi tutto “COLORANTI E PIGMENTI”

ACIDI E BASI HARD E SOFT

Esiste una possibile classificazione degli acidi e delle basi che fa uso degli aggettivi hard e soft, dovuta al chimico Pearson, e che può essere in qualche modo considerata un prolungamento della teoria degli acidi e basi secondo Lewis: a proposito rivediamola rapidamente.

Secondo la definizione di Lewis è acida una sostanza in grado di accettare una coppia di elettroni, una base invece è un donatore di una coppia elettronica. Risulta piuttosto chiaro che i numerosi possibili cationi ottenibili dai metalli per cessione di elettroni sono acidi di Lewis, ma lo sono anche specie molecolari dove l’atomo centrale presenta un ottetto non completo, ad esempio il BF3 , o ancora una molecola il cui atomo centrale può dare un espansione dell’ottetto, come nel caso di SO3. Leggi tutto “ACIDI E BASI HARD E SOFT”

DERIVATI DELLA GRAFITE E CARBURI

La grafite , una delle forme allotropiche del carbonio, è un solido notoriamente sfaldabile che presenta un’ottima conducibilità elettrica. Le sorprendenti differenze nelle proprietà chimiche e fisiche di diamante e grafite diventano piuttosto chiare dando un’occhiata all’organizzazione strutturale del noto materiale delle matite.

Infatti nella grafite il carbonio, con ibridazione sp2 , forma piani sovrapposti ma ben distanziati di atomi che si legano formando strutture esagonali . Le distanze tra i piani e i deboli legami  di Van der Waals che li uniscono spiegano la possibilità di un loro slittamento reciproco per effetto di eventuale applicazione di forze. Leggi tutto “DERIVATI DELLA GRAFITE E CARBURI”