Solidi ionici: caratteristiche, strutture e proprietà fisiche
I solidi ionici presentano cationi e anioni all’interno del reticolo cristallino. Le intense forze coulombiane tra di essi determinano un’energia reticolare elevata e un alto punto di fusione. Esempi di solidi ionici includono gli alogenuri dei metalli alcalini, il solfuro di zinco, il fluoruro di calcio, e vari ossidi.
Proprietà dei solidi ionici
I solidi ionici condividono diverse caratteristiche, tra cui un elevato punto di fusione, trasparenza alle radiazioni visibili, durezza e fragilità, oltre a essere solubili in solventi polari. Allo stato solido, agiscono come isolanti elettrici, ma diventano conduttori una volta fusi.
Strutture dei solidi ionici
I solidi ionici hanno una struttura complessa a causa dei diversi raggi ionici e delle forze attrattive e repulsive tra gli ioni. Un esempio tipico è il cloruro di sodio, che cristallizza in un reticolo cubico a facce centrate, mentre il cloruro di cesio adotta una struttura cubica a corpo centrato. Questa variazione è determinata dal rapporto tra il raggio degli ioni positivi e negativi.
Consideriamo il cloruro di sodio come esempio prototipo di solido ionico per esaminare le sue proprietà fisiche, come l’alta temperatura di fusione e di ebollizione, la fragilità, la solubilità in acqua e l’assenza di conducibilità elettrica.
Infine, la struttura cristallina dei solidi ionici dipende anche dal numero di cariche presenti negli ioni e dalle dimensioni relative degli ioni. Ad esempio, il rapporto tra il raggio dello ione positivo e quello dello ione negativo influenza il numero di coordinazione e il tipo di reticolo cristallino che il solido ionico adotta.
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