a estrutura dos sólidos cristalinos
TRANSCRIPT
![Page 1: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/1.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 1/19
Eng. Marcus Cunha Santos
![Page 2: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/2.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 2/19
Materiais Cristalinos.
◦ Um materialmaterialmaterialmaterial cristalinocristalinocristalinocristalino é aquele que os átomos estãoposicionados em um arranjo periódio ou repetitivo. Com umaestrutura altamente organizada. Ex: Todos os metais, amaioria dos cerâmicos e certos polímeros (sob condiçõesnormais de solidificação)
◦ Em contra partida temos os amorfosamorfosamorfosamorfos ou nãonãonãonão cristalinoscristalinoscristalinoscristalinos.
![Page 3: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/3.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 3/19
Células Unitárias
◦ Como a rede cristalina tem uma estrutura repetitiva, épossível descrevê-la a partir de uma estrutura básica,como um “tijolo”, que é repetida por todo o espaço.
![Page 4: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/4.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 4/19
Principais Estruturas Cristalinas
◦ Cúbica de Face Centrada◦ Cúbica de Corpo Centrado◦ Hexagonal Compacta
![Page 5: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/5.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 5/19
Principais Estruturas Cristalinas
◦ Cúbica de Face Centrada◦ Cúbica de Corpo Centrado◦ Hexagonal Compacta
![Page 6: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/6.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 6/19
Cúbica de Face Centrada
◦ Átomos localizados em cada um dos vértices e noscentros de todas as faces.
![Page 7: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/7.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 7/19
◦ Fator de empacotamento
ൌ á é á
é á
◦
Por geometria deduzimos que a aresta do cubo e oraio atômico estão relacionados da seguintemaeneira:
a = 2R 2
![Page 8: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/8.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 8/19
◦ Considerando que temos quatro átomos inteiros nacélula unitária e a razão entre a aresta e raio dada
acima temos que a FEA é:
FEA =0,74
Esse é o FEA máximo possível para esferas demesmo diâmetro.
Exemplos de materiais: Cobre, Alumínio, Prata eOuro.
![Page 9: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/9.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 9/19
Principais Estruturas Cristalinas
◦ Cúbica de Face Centrada◦ Cúbica de Corpo Centrado◦ Hexagonal Compacta
![Page 10: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/10.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 10/19
Cúbica de Corpo Centrada
◦ Átomos localizados em todos os oito vértices e comum único átomo localizado no centro do cubo.
![Page 11: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/11.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 11/19
◦ Razão entre aresta (a) e o raio atômico .
ൌ 4
3
◦
Fator de empacotamento:
FEA = 0,68
Exemplos: Cromo, ferro e tungtênio
![Page 12: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/12.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 12/19
Principais Estruturas Cristalinas
◦ Cúbica de Face Centrada◦ Cúbica de Corpo Centrado◦ Hexagonal Compacta
![Page 13: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/13.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 13/19
Hexagonal Compacta
◦ As faces superior e inferior da célula são compostaspor 6 átomos que formam um hexágono regular ecom um único átomo central. Com um outro planoque contribui com três átomos adicionais.
![Page 14: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/14.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 14/19
◦ Razão entre os comprimentos (a) e (c) da estrutura:
ൌ 1,633
◦ Fator de empacotamento (Temos 6 átomos):
FEA = 0,74
Exemplos: Cobalto e cádmio
![Page 15: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/15.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 15/19
Polimorfismo e Alotropia
◦ Alguns metais, bem como não-metais, pode termais do que uma estrutura cristalina, um fenômenoconhecido como polimorfismo. Quando encontradoem sólidos elementares, a condição é as vezesdenominada alotropia. A estrutura cristalinapredominante depende tanto da temperaturaquanto da pressão externa.
![Page 16: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/16.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 16/19
Anisotropia
◦ As propriedades físicas de monocristais de algumassubstâncias dependem da direção cristalográfica naqual as medições sejam feitas. Essa direcionalidade
é denominada anisotropia.anisotropia.anisotropia.anisotropia.
◦ Substâncias em que as propriedades medidas sãoindependentes das direções de medição são
chamadas isotrópicas.
![Page 17: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/17.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 17/19
Difração e raios X: determinação deestruturas cristalinas
◦ Muita de nossa compreensão em relação aosarranjos atômicos e moleculares resultou deinvestigações da difração de raios X.
![Page 18: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/18.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 18/19
Difração de Raios X e Lei de Bragg
![Page 19: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052916/577cdc6c1a28ab9e78aa8250/html5/thumbnails/19.jpg)
7/28/2019 A Estrutura dos Sólidos Cristalinos
http://slidepdf.com/reader/full/a-estrutura-dos-solidos-cristalinos 19/19