La matèria

* Les Propietats dels materials depenen, en gran mesura, de l'estructura interna de la matèria.

La matèria està formada per àtoms (la quantitat més petita -a tom: no divisible- que conserva les seves propietats)

L'estructura de l'àtom és:

• Nucli (r ~ 10^-13 [cm]).
• Escorça (R ~ 10^-8 [cm]).

* El nucli és la part més petita en quant a volum, però on es concentra més massa.

El nucli conté protons i neutrons bàsicament, però també positrons, mesons, neutrins, etc.

* L'escorça nomès la composen els electrons.

En estat normal, els àtoms són elèctricament neutres, per tant, a partir de la taula anterior es pot deduir que hi ha la mateixa quantitat de p+ al nucli que d'e- a l'escorça.

Així doncs, un element X es pot representar _z^aX per indicar la seva distribució de les partícules atòmiques.

* Els e- de l'escorça estant en constant moviment en unes regions al voltant del nucli anomenades orbitals.

A cada orbital l'electró té una energia. L'orbital més proper, el s, té menys energia que els següents, anomenats p, d i f.

Per entendre millor el que passa a nivell energètic, podem utilitzar l'antic model de Bohr, per capes, on els electrons segueixen orbites circulars, i quan més a prop del nucli, l'electró té menys energia.

* El número màxim d'e- que pot haver a la capa n (l'equivalent a un orbital) és 2n²

Normalment els e- tenen tendència a minimitzar energia, a omplir capes internes (baixes).

* És important l'última capa i els e- de la mateixa. És la capa de valència.

L'última capa està completa quan té 8 e-. És el cas dels gasos nobles, molt estables i difícils de fer reaccionar amb altres (per això el de nobles) -He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn-. és la regla de l'octet.

• Un àtom amb 7 e- a la seva última capa té la tendència a guanyar 1 e-, i per tant a quedar-se carregat negativament. Es crea llavors un ió (-), com és en el cas dels no metalls.
• Un àtom amb 1 e- a la seva última capa té la tendència a pèrdre'l-, i per tant a quedar-se carregat positivament. Es crea llavors un ió (+), com és en el cas dels metalls.

* Àtoms aïllats és difícil trobar-los. Es troben combinats amb altres com ells (formant elements -0₂-) o amb d'altres que no són com ells (formant compòstos -NH₃-).

* Tipus d'enllaços atòmics:

-Iònic:

• Per cessió d'e-.
• Es formen ions.
• Unió per forces elèctriques.
• Compostos durs, fràgils i aïllants.
• Per exemple: Na⁺ + Cl^- -> NaCl (Sal).

-Covalent:

• Per compartiment d'e-.
• No es formen ions.
• Unió per forces d'atracció molt forta.
• Compostos molt durs.
• Per exemple: Cl + Cl -> Cl₂.

-Metàl·lic:

• Per formació de xarxa rígida.
• No es formen ions.
• Forces d'atracció forta.
• Compostos conductors.
• Per exemple: Cu.

* El que fa que una substància estigui en un estat (sòlid, líquid o gasòs) o en un altre són les forces de cohesió (d'unió o enllaç entre els àtoms), que donen més o menys mobilitat als àtoms:

* L'estat sòlid presenta 2 formes:

-Cristal·lí: La posició d'un àtom respecte als àtoms que l'envolten és la mateixa (formen una estructura). Per exemple: quarç, metalls, substàncies amb enllaç metàl·lic i convalent.

Les estructures cristal·lines (en metalls, en particular), són:

1. Cúbica de cares centrades (Al, Au).
   
2. Cúbica centrada a l'espai (Fe_alfa, Li, Na).
   
3. Hexagonal (Mg, Zn).

-Amorf: No hi ha estructura, és aleatòria. Per exemple: fusta, vidre, niló.

* Formes al·lotròpiques o polimòrfiques: Diferents estructures estables que pot prendre una substància en passar per diferents processos termodinàmics i que produeixen materials de característiques diferents:

Fe_alfa -> Fe_beta -> Fe_gama -> Fe_delta

- >>>>Temperatura de formació>>>> +