Composti i.: composti formati dall'unione di due metalli, generalmente
individuabili come fasi a sé stanti nei diagrammi di stato dei metalli in
lega. Per essi non sono applicabili le comuni regole della valenza e della
costanza di composizione proprie di tutti gli altri composti chimici, e spesso
essi si distinguono solo per la loro particolare struttura cristallina.
Così, benché si usino scrivere formule tipo Mg
2 Pb, Cu
Zn, Cu
5 Zn
8, Cu
5 Sn, ecc. non si deve pensare
che queste formule indichino una molecola, bensì semplicemente il
rapporto medio con cui gli atomi compaiono nel reticolo cristallino proprio del
composto
i. Inoltre la struttura rimane anche se la composizione è
sensibilmente diversa da quella indicata nella formula; questi composti sono
quindi detti
non daltonidi, in quanto non rispettano la regola delle
proporzioni definite e costanti. Da un punto di vista della classificazione, i
composti
i. possono essere divisi in tre grandi gruppi principali:
composti di valenza, composti elettronici e
fasi di Laves. Questa
distinzione permette un inquadramento delle varie fasi originate dalla
formazione di composti
i., permettendo di legarle alla composizione e
alla loro struttura cristallina, che è sempre di un tipo relativamente
compatto, analoga a quella dei metalli (V.
METALLO). La fase che si forma è influenzata da vari fattori,
quali le dimensioni degli atomi, il loro numero di elettroni di valenza, numero
di atomi del composto, struttura delle fasi pure degli elementi che
intervengono. La loro formazione non è ancora spiegata con regole
generali, come non esiste una legge generale che dica quando un composto ha
caratteristiche tali da determinarne la decomposizione prima di fusione o meno.
Lo studio di questi composti è quindi ancora essenzialmente sperimentale,
e si fa in concomitanza con lo studio dei
diagrammi di stato
(V.) liquido-solido per le leghe metalliche. Essi
hanno però una grandissima importanza sia teorica che pratica, in
metallurgia; le proprietà di molti materiali (ad es. ottoni, bronzi,
ecc.) dipendono essenzialmente dalle fasi in essi presenti. ║
Composti
di valenza: si formano prevalentemente con i metalli o semimetalli del IV, V
e VI gruppo (sottogruppo A) del sistema periodico. Essi hanno formule in cui
è rispettata la valenza degli elementi; citiamo come esempi i seguenti:
Mg
2 Si, Mg
2 Ge, Mg
2 Sn, ecc. Questi composti
sono comunque non daltonidi solo in quanto possono esistere in un campo di
composizioni abbastanza ampio, attorno alla composizione indicata dalla formula.
Di solito essi cristallizzano con un reticolo che è analogo a quello dei
cristalli ionici di formula simile; l'eccesso degli atomi di una specie che si
può avere determina però la presenza di alcuni atomi in posizione
interstiziale. Un reticolo caratteristico (di tipo esagonale) è mostrato
dall'arseniuro di nichel NiAs e da alcuni altri composti come NiBi, FeSn, CoSb,
PdSb, e altri. Questi composti hanno un rapporto atomico 1:1 e quindi un
impaccamento che consiste in atomi di una specie regolarmente alternati a quelli
dell'altra; se la composizione si sposta da quella 1:1 si hanno atomi in
posizione interstiziale; in alcuni casi la struttura si mantiene anche fino al
rapporto 2:1. ║
Composti elettronici: sono caratterizzati da un
certo rapporto fra il numero totale degli elettroni di valenza diviso per il
numero di atomi delle due specie atomiche. I più comuni rapporti sono
3:2, 7:4 e 21:13. I composti che hanno il rapporto elettronico pari a 3:2 sono
molto comuni; essi hanno una struttura cubica a corpo centrato (CuZn, CuBe,
AgMg, AuZn, FeAl, Nial, ecc.) o esagonale compatto (AgZn, AgCd, Cu
3
Ge, Cu
3 Ga, ecc.) oppure ancora una struttura complessa simile al
reticolo del manganese (AgHg, Ag
3 Al, Co Zn
3, ecc.). I
composti aventi rapporto elettronico 21:13 hanno un reticolo complesso, simile a
quello della
fase gamma degli ottoni; esempi: Cu
5
Zn
8, Cu
5 Cd
8, Cu
5, ecc. Se il
rapporto elettronico è 7:4 si ha un reticolo esagonale compatto;
rientrano in questa classe i composti: CuZn
3, CuCd
3,
Cu
3 Sn, Cu
3 Ge, ecc. Il rapporto elettronico si può
calcolare facilmente, dividendo il numero degli elettroni di valenza posseduti
dagli atomi della formula del composto per il numero degli atomi stessi. ║
Fasi di Laves: sono caratteristiche di composti
i. aventi formula
del tipo AB
2 (ove A e B sono due metalli), cioè con rapporto
1:2 fra il numero di atomi dei due metalli. Hanno una particolare struttura
esagonale, con sovrapposizione di piani aventi composizione diversa.