Esercizi Lezione 3

Esercizio 3.1

Il solfuro di zinco ha una cella unitaria cubica a facce centrate di anioni S2- e cationi che occupano metà degli interstizi tetraedrici. I raggi atomici: rZn2+=74pm, rS2-=184pm, mZn65,38g/mol, mS=32,0738g/mol. Stimare approssimando la densità del ZnS e il fattore di impacchettamento. (nb N= 6,022*1023) assumendo che gli anioni S2- siano a stretto contatto.

Esercizio 3.2

L’amianto, si ricava dal crisotilo, minerale metamorfico. Specificare a quale classe di silicati appartiene e descrivere i motivi per cui forma aggregati fibrosi e pericolosi.

Esercizio 3.3

Nella fluorite (CaF2) i cationi Ca++ formano un sistema CFC di cui gli anioni F- occupano le posizioni interstiziali tetraedriche. Il raggio ionico del fluoro e del calcio sommati equivalgono ad un quarto della diagonale della cella unitaria. Calcolare la densità del minerale e il fattore di impacchettamento. (raggio ionico F- = 137pm, Ca+ = 97pm, massa atomica Ca =40,078g/mol-1, F= 18,998 g/mol-1 nb N= 6,022*1023). 

Esercizio 3.4

Il solfuro di zinco ha una cella unitaria cubica a facce centrate di anioni S2- e cationi che occupano metà degli interstizi tetraedrici. I raggi atomici: rZn2+=74pm, rS2-=184pm, mZn65,38g/mol, mS=32,0738g/mol. Stimare approssimando la densità del ZnS e il fattore di impacchettamento. (nb N= 6,022*1023) assumendo che gli anioni S2- siano a stretto contatto.

Esercizio 3.5

L’alluminio metallico ha una cella unitaria cubica a facce centrate. La dimensione dello spigolo della cella unitaria è 0,405. Il suo peso atomico è 26,98 g/mol. Calcolare il valore del raggio atomico e la densità. (nb N= 6,022*1023)

Esercizio 3.6

Calcolare la densità ed il fattore di impacchettamento dell’ossido di magnesio (cella CFC con Mg2+ nelle posizioni ottaedriche) conoscendo il raggio ionico O2- = 0,132nm, massa atomica  Mg2+= 0,078nm, ZO =16, ZMg= 24,3 e sapendo che sullo spigolo gli atomi adiacenti sono a stretto contatto.

Esercizio 3.7

Calcolare il fattore di impacchettamento e la densità del CsCl avente struttura cubica semplice con interstizio centrale occupato dal cesio e conoscendo i raggi ionici ed il peso atomico e assumento che anione e catione siano a stretto contatto. (rCs-=0,171nm, PCs=132,9g/mol; rCl-=0,181nm, PCl=35,45g/mol).

Esercizio T3.2

La piezoelettricità

Osservate questo video di Steve Mould e prendete ispirazione per realizzare qualche esperimento sull'effetto piezoelettrico diretto e inverso utilizzando cristalli piezoelettrici estratti da dispositivi elettronici dismessi. Non dimenticate di mettere un like sul video di Steve ;-)

Esercizio T3.2

La vita codificata in un cristallo aperiodico. L'intuizione che ha portato alla scoperta del DNA

Nel 1944 il fisico Schrödinger nel libro "Cos'è la vita" elabora un’ipotesi affascinante: le molecole che costituiscono i geni sono dei cristalli aperiodici. Dieci anni dopo la pubblicazione di quest’opera, Crick e Watson individuano la doppia elica del DNA, la quale poteva contenere il cristallo che racchiude il “segreto della vita”. Approfondisci questa storia.
In particolare ricerca la definizione di organismo vivente data da Schrödinger e argomenta utilizzando questa definizione se il virus (e il covid) sia o meno un organismo vivente.

Esercizio T3.4
Ricerca su internet la creatività di Richard Buckminster Fuller straordinario inventore americano dietro cui sono stati nominati i fullereni.

Richard Buckminster Fuller (Milton, 12 luglio 1895 – Los Angeles, 1º luglio 1983) è stato un inventore, architetto, designer, filosofo, scrittore e conduttore televisivo statunitense. Fu anche professore alla Southern Illinois University.