Diagrama de equilibrio

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Aula - 10
 Ordenação Atômica nos sólidos
Cristalinidade; Reticulados cúbicos; Cristais hexagonais; Alotropia

Prof. Fabio Manoel Sá Simões

Revisão
 Ligações Átomo-Átomo
 Moléculas
 Próximo passo: Modelos de ordenação atômica

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Número de coordenação
  Número de vizinhos mais próximo
  Depende:
 Covalência
 Fator de empacotamento atômico.Prof. Fabio Manoel Sá Simões

Cristalinidade
  Cristal: arranjo num modelo tridimensional ordenado e repetido.
  Metais
  Parte dos cerâmicos
  Certos polímeros

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Estrutura cristalina
  Modelo ordenado que se origina da coordenação atômica no interior do material.
  Algumas vezes esse modelo controla a forma externa do cristal.

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Ex. de cristais: flocos de neve

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Ex. de cristais: Cristal de quartzo

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Ex. de cristais: NaCl

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Células unitárias
  Pequeno grupo de átomos que formam um modelo repetitivo ao longo da estrutura tridimensional (analogia com elos da corrente)
  Este padrão também é chamadode reticulado

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Parâmetro cristalino
  Distância repetida
  Dimensão da aresta da célula unitária.
  Se idêntico nas 3 dimensões, a célula é cúbica.

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Sistemas cristalinos
 Cristais cúbicos tem modelos idênticos ao longo das três direções perpendiculares.
 a1=a2=a3
 Existem 7 tipos possíveis

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Sistemas cristalinos

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Reticulados cúbicos
 Os átomos podem ser agrupados dentro do sistema cúbico em 3 diferentes tipos de repetição:
 Cúbico simples
 Cúbico de corpo centrado
 Cúbico de face centrada.

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Cúbicos simples
  Apenas 1/8 de cada átomo cai dentro da célula unitária, ou seja, a célula unitáriacontém apenas 1 átomo.
  Essa é a razão que os metais não cristalizam na estrutura cúbica simples (devido ao baixo empacotamento atômico)

a

PARÂMETRO DE REDE

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CFC - Cúbica de face centrada
 CFC - Cúbica de face centrada (Alumínio, níquel, cobre, prata, ouro, platina, chumbo)

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Cúbica de corpo centrado
  Na est. ccccada átomo dos vertices do cubo é dividido com 8 células unitárias
  Já o átomo do centro pertence somente a sua célula unitária.
  Cada átomo de uma estrutura ccc é cercado por 8 átomos adjacentes
  Há 2 átomos por célula unitária na estrutura ccc
  O Fe, Cr, W cristalizam em ccc
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RELAÇÃO ENTRE O RAIO ATÔMICO (R) E O PARÂMETRO DE REDE (a) PARA O SITEMACCC
  No sistema CCC os átomos se tocam ao longo da diagonal do cubo:
  a = 4R/√3

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NÚMERO DE COORDENAÇÃO PARA CCC

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NÚMERO DE COORDENAÇÃO
1/8 de átomo

1 átomo inteiro

Para a estrutura ccc o número de coordenação é 8
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FATOR DE EMPACOTAMENTO ATÔMICO PARA CCC
  Fator de empacotamento=Número de átomos x Volume dos átomos Volume da célula unitária

O FATOR DE EMPACOTAMENTO PARA A EST. CCC É = O,68

f .e.a =

2[ 4 πR 3 /3]

[a ]
3

=

2[ 4 πR 3 /3]

[4R / 3]

3

= 0,68

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EST. CÚBICA DE FACE CENTRADA
 

O PARÂMETRO DE REDE E O RAIO ATÔMICO ESTÃO RELACIONADOS PARA ESTE SISTEMA POR:

acfc = 4R/(2)1/2 =2R . (2)1/2
 cada átomo dos vertices do cubo é dividido com 8 células unitátias
  os átomos das faces pertencem somente a duas células unitárias
  Há 4 átomos por célula unitária na estrutura cfc
  É o sistema mais comum encontrado nos metais (Al, Cu, Pb, Ag, Ni,...)
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Filme 25

NÚMERO DE COORDENAÇÃO PARA CFC
 Número de coordenação corresponde ao número de átomos...
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