O documento descreve as estruturas cristalinas de sólidos, incluindo as estruturas cúbica de face centrada, cúbica de corpo centrado e hexagonal compacta. Ele fornece exemplos de metais com cada estrutura, além de definir parâmetros como número de átomos, fator de empacotamento e volume da célula unitária para cada estrutura.
2. Estados da matéria
Material Cristalino :
extensa organização
tridimensional ( metais,
alguns polímeros e
cerâmicos)
Material Não-Cristalino:
amorfo
3. Estrutura ou Rede Cristalina de sólidos
•Modelo atômico de esfera rígida
•Célula unitária: representa a unidade
repetida
na estrutura
• Célula unitária com ilimitado número de
vizinhos: ligação metálica
4. Estruturas Cristalinas metálicas (CFC)
1) Cúbica de Face Centrada (CFC)
- os átomos localizados em cada um dos cantos e nos
centros de todas as faces do cubo
- - cobre, alumínio, prata e ouro
- - cada átomo de canto é
compartilhado por 8 células
unitárias (1/8 de átomo X 8 cantos
= 1 átomo
- - cada átomo de face centrada é
compartilhado por 2 células
unitárias (1/2 de átomo X 6
faces = 3 átomos
- -Total de átomos em cada célula 4
átomos
5. Parâmetros de rede - CFC
Número de átomos . n = 4
Número de coordenação = 12. ( Cada átomo de face
centrada está em contato com : 4 átomos do vértice (1
a 4) +
4 átomos de face centrada (1 a
8)+
4 átomos de face centrada (de outra
célula)
:
1
2
3
4
5
6
7
8 Fator de empacotamento. APF =
0,74
𝑎 = 2𝑅 2
𝑉𝑐 = 22,62 𝑅3
6. Estruturas Cristalinas metálicas (CCC)
2) Estrutura Cristalina Cúbica de Corpo Centrado
(CCC)
Parâmetros de rede (CCC):
Número de coordenação = 8
APF= 0,68
n= 2
𝑎 =
4𝑅
√3
𝑉𝑐 = 12,31𝑅3
7. 3) Estrutura Cristalina Hexagonal compacta
Número de coordenação = 12
Fator de empacotamento = 0,74
Total de átomos= 6
a- aresta menor e c- aresta maior
-- 1/6 X 12 átomos de canto + 1/2X
2 átomos de face + 3 átomos do
meio = 6 átomos
Cd, Mn, Ti, Zn
10. Exercícios
CÁLCULOS DE DENSIDADES
Um conhecimento da estrutura do cristal de um sólido metálico permite cálculo
de sua densidade verdadeira ou massa específica ( 𝜌 )através da
correlação:
𝜌 =
𝑛 . 𝐴
𝑉𝑐. 𝑁𝑎
n = número de átomos associados com cada célula unitária
A = peso atômico
VC = volume da célula unitária
NA = número de Avogadro (6,023 x 1023 átomos/mol)
Qual a densidade verdadeira do cobre? Sabe-se que seu peso atômico de
63g/mol , seu raio é 0,1278 nm e sua estrutura cristalina é CFC. Resposta:
8,9 g/cm3
Obrigada!