Estrutura Cristalina de sólidos

Professora: Isabela Araujo Fioravante

Estados da matériaMaterial Cristalino : extensa organização tridimensional ( metais, alguns polímeros e cerâmicos)

Material Não-Cristalino: amorfo

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

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

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)

:

12

34

5

67

8 Fator de empacotamento. APF = 0,74

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

3) Estrutura Cristalina Hexagonal compacta

Número de coordenação = 12Fator de empacotamento = 0,74Total 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

Metal Raio atômico (nm)

Estrutura cristalina

Metal Raio atômico (nm)

Estrutura cristalina

Alumínio 0,1431 CFC Molibdênio

0,1363 CCC

Cádmio 0,1490 HC Níquel 0,1246 CFCCromo 0,1249 CCC Platina 0,1387 CFCCobaldo 0,1253 HC Prata 0,1445 CFCCobre 0,1278 CFC Titânio 0,1445 HCOuro 0,1442 CFC Tungstêni

o0,1371 CCC

Ferro 0,1241 CCC Zinco 0,1332 HCChumbo 0,1750 CFC

Combinações possíveis

Exercícios CÁLCULOS DE DENSIDADESUm conhecimento da estrutura do cristal de um sólido metálico permite

cálculo de sua densidade verdadeira ou massa específica ( )através da correlação:

n = número de átomos associados com cada célula unitáriaA = peso atômicoVC = volume da célula unitáriaNA = 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!