8/19/2019 Introdução a Ciência dos Materiais - Interstícios Atômicos em Células Unitárias de Empacotamento

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MINISTÉRIO DA DEFESADEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA(Real Academia de Arti lharia Forti f icação e Desenho - 1792)

SEÇÃO DE ENGENHARIA DOS MATERIAIS (SE/4)

INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DOS MATERIAIS

TRABALHO DE GRUPO: TG2

PROFESSOR: Cel SOUSA LIMA

TURMA: BGRUPO: 3

COMPONENTES DO GRUPO:

GABRIEL TEIXEIRABEZERRA DA ROCHA LUANA MARQUESMELLO PEREIRA LUISDAVID PEREGRINO DE FARIASLUANA MARQUES MELLO PEREIRA

NAZIRLAUREANO GANDUR

PEDRO MACEDO FLORES RAPHAEL MENDES DE OLIVEIRA

RIO DE JANEIROFEVEREIRO/2016

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I) Introdução

1.1 Interstícios

Correspondem aos espaços vazios restantes entre os átomos dos mais diversos tipos

empacotamentos [1].

1.1.1 Tipos de Interstícios

Há vários tipos de interstícios, mas os mais importantes são os octaédricos e os tetraédricos.Os interstícios octaédricos são formados por seis átomos posicionados nos vértices de um octaedro.Três deles pertencem a um plano e os outros três pertencem ao plano seguinte. – Figura A

Há dois tipos de interstícios tetraédricos (Figura B): os tetraedros voltados para cimatetraedros voltados para baixo [1] – Figura B2 e B1, respectivamente.

Figura A Figura B Figura B1 Figura B2

1.2 Células Cúbicas Unitárias

1.2.1 Cúbica Simples (CS) – (Figura I)

Tem um átomo em cada vértice de um cubo. Essa estrutura é conhecida somente para umelemento, o Polônio. As forças covalentes são tão fortes nesse metaloide que superam a tendênciado empacotamento compacto característica das ligações metálicas. [2]

1.2.2 Cúbica de Corpo Centrado (CCC) – (Figura II)

Um átomo isolado fica no centro de um cubo formado por outros oito átomos. Essa estruturanão é de empacotamento compacto, em metais que tem estrutura cubica de corpo centrado podem,com frequência ser forçados, sob pressão, a uma forma compacta. Ferro, sódio e potássio sãoexemplos desse empacotamento. [2]

1.2.3 Cúbica de Face centrada (CFC) – (Figura III)

O melhor exemplo de um composto assim é o cobre, na temperatura ambiente em cadavértice existe um átomo em cada face, mas nenhum no centro do cubo. Essa estrutura é maiscomum metais do que a CCC.

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II) Desenvolvimento

A partir das informações acima foi possível obter as seguintes conclusões:

2.1 CS

2.1.1. Interstícios Cúbicos: 1. Encontra-se no centro da célula unitária.2.1.2. Interstícios Octaédricos: Não há arranjos desse tipo.2.1.3. Interstícios Tetraédricos: 9.

Interstício tetraédrico no centro (Figura 2.1.3 A) e outros 8 formados em cada vértice, deacordo com a configuração da Figura 2.1.3 B.

Figura 2.1.3 A Figura 2.1.3 B

2.2 CCC

2.2.1 Interstícios Cúbicos: 0. Não há arranjos desse tipo. 2.2.2. Interstícios Octaédricos: 3

Interstícios octaédricos em cada uma das 6 faces, contando-se metade cada (Figura 2.2.2,em vermelho).

Figura 2.2.2

2.2.3. Interstícios Tetraédricos: 12

Os interstícios tetraédricos se conformam de acordo com a Figura 2.2.3. Há 4 por face,totalizando 4 x 6 (número de faces) = 24. Porém, cada interstício conta-se apenas metade.

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Figura 2.2.3

2.3 CFC

2.3.1. Interstícios Cúbicos: 0. Não há arranjos desse tipo.

2.3.2. Interstícios Octaédricos: 4

Há interstícios octaédricos no centro do cubo ( Figura 2.3.2 A, em vermelho) e nas suasarestas (Figura 2.3.2 B) , total: 1 + 12 ·

= 4 .

Figura 2.3.2 A Figura 2.3.2 B

2.3.3. Intersticios Tetraédricos: 8

Cada intertíscio é formado por 3 átomos do centro da face e um do vértice (8 no total, Figura2.3.3).

Figura 2.3.3

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III) Referências

[1] Portal Bizuando, Material de apoio – Introdução à Ciência dos Materiais.Disponível em http://bizuando.com/material-apoio/icmat/Estrutura_Cristalina.pdf > Acesso em 29de Fevereiro 2016.

[2] ATKINS, Peter William; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida modernae o meio ambiente. P[agina 182. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2012.