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Leghe di sostituzione e interstiziali

Le leghe metalliche sono composte da due o più elementi, di cui almeno uno è un metallo, e offrono proprietà uniche diverse dai singoli componenti. Fin dall’antichità, queste leghe sono state fondamentali per lo sviluppo della civiltà, poiché hanno permesso di soddisfare molteplici esigenze dell’uomo.

Il bronzo, la prima lega metallica conosciuta, ha sostituito il rame per la creazione di armi e utensili a causa della sua maggiore resistenza. Le leghe metalliche possono essere suddivise in soluzioni solide omogenee, leghe eterogenee e composti intermetallici in base alle interazioni tra gli ioni.

Le soluzioni solide sono miscugli uniformi in cui gli ioni del soluto si distribuiscono omogeneamente nel reticolo cristallino sostituendo gli ioni del solvente. Questo tipo di lega, conosciuto come lega di sostituzione, si verifica quando gli ioni dei metalli coinvolti hanno dimensioni simili, come nel caso dell’ottone.

Le leghe di sostituzione richiedono che gli atomi possano differire nei raggi atomici di non più del 15%. Le lievi differenze strutturali ed elettroniche causano una distorsione nel reticolo cristallino, che ostacola il flusso di elettroni conferendo alla lega proprietà uniche rispetto all’elemento puro.

Le leghe interstiziali, invece, vedono atomi più piccoli inserirsi nei vuoti della struttura cristallina del metallo principale, limitando la conducibilità elettrica e conferendo maggiore durezza e resistenza. Un esempio tipico di lega interstiziale è l’acciaio, in cui gli atomi di carbonio si inseriscono nella matrice di ferro.

Per visualizzare le differenze tra i due tipi di leghe metalliche, si consiglia di consultare un’immagine esplicativa come quella disponibile all’indirizzo: https://chimica.today/wp-content/uploads/2018/10/leghe.jpg

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