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Solidi molecolari

Struttura dei solidi molecolari

Un corpo allo stato solido è un materiale che ha forma propria, è incomprimibile, rigido e presenta un proprio volume.

Le particelle che costituiscono il reticolo cristallino di un solido sono animate da un moto oscillatorio (e può esistere anche un moto rotatorio) attorno ad un punto (nodo reticolare) che viene assunto come rappresentativo della posizione (media) della particella nel reticolo cristallino.

In un solido molecolare i nodi reticolari sono occupati da molecole legate fra loro da tipi diversi di legame tutti deboli (forze di Van der Waals e legami a idrogeno) coesistenti o meno nello stesso cristallo.

Le energie reticolari hanno per lo più valori di pochi kJ/mol e di conseguenza i solidi molecolari hanno basse temperature di fusione, non sono duri e non sono conduttori (infatti gli elettroni passano assai difficilmente da una molecola all'altra).

Inoltre, i solidi molecolari con basse energie di legame tendono a sublimare.

Esempi di sostanze che formano solidi molecolari

Molte sostanze organiche ed inorganiche formano solidi molecolari (ad esempio: N2, H2O, zucchero, I2, S8).

Si potrebbe pensare che le temperature di fusione dei solidi siano tanto più elevate quanto maggiore è il valore dell'energia reticolare.

Ciò si verifica realmente nella maggioranza dei casi, ma non può essere generalizzato, perché oltre che dell'energia reticolare del cristallo, occorre tener conto anche del contenuto di energia della fase liquida che si forma nella fusione: occorre cioè, come è logico, non soltanto tener conto dell'energia dello stato iniziale, ma anche di quella dello stato finale.

Così, ad esempio, il cloruro di cesio ha energia reticolare (653 kJ/mol) minore di quello dello ioduro di litio (741 kJ/mol) ma temperatura di fusione e poi temperatura di ebollizione del fuso maggiori.

Ciò perché gli stati finali (liquido, vapore) presentano una differenza di energia maggiore, in senso contrario, della differenza di energia degli stati iniziali.

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