Estrutura cristalina

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 6 (1431 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 1 de dezembro de 2012
Ler documento completo
Amostra do texto
Estrutura cristalina
Suposição: os átomos comportam-se como esferas
rígidas

•Estrutura cristalina: rede de pontos
equivalentes aos centros dos átomos
(esferas)
•Número de Coordenação: número de
primeiros vizinhos aos quais um determinado
átomo está ligado.

• Cerâmicas: são cristalinos

• Vidros: Amorfos

Exemplo de estrutura cristalina de
materiais metálicos: Cúbica de facescentradas

Exemplos: Cr, -Fe, Mo

Estruturas hexagonal compacta e
Cúbica de faces centradas

Empacotamento hexagonal compacto

2 átomos por célula unitária (0, 0, 0) (2/3, 1/3, 1/2)

Cúbica de faces centradas

4 átomos por célula unitária (0, 0, 0) (0, 1 /2, 1 /2) (1 /2, 0, 1 /2) (1 /2, 1 /2, 0)

Interstícios

Interstícios em estruturas compactas

O número de interstíciosnas estruturas baseadas tanto no arranjo
hexagonal como no cúbico de faces centradas é o mesmo:

CFC: 8 tetraedrais
4 octaedrais

HC: 8 tetraedrais
4 octaedrais

Estruturas de óxidos
As estruturas de óxidos cerâmicos podem
ser descritas como cátions localizados em
interstícios (ou vazios) dentro de arranjos
altamente empacotados, tetraedrais ou
octaedrais de ânions, normalmente ooxigênio.

Regras de Pauling para
formação de sólidos iônicos
1) Os cátions permanecem
em contato direto com os
ânions. Assim, a razão
entre os raios do cátion e
do ânion, RC/RA
determina o número de
coordenação. A estrutura
mais estável é aquela
que apresenta o maior
estado de coordenação
permitido.

2) A neutralidade elétrica deve ser mantida. Isso
significa que a somatóriadas forças de ligação
do ânion (em relação a todos os cátions aos
quais está ligado) deve ser igual a valência do
ânion. Se definirmos a força de ligação como
sendo S = Vc / NC(cátion), essa regra
estabelece que Va = S . NC(ânion) e portanto:

Va / Vc = na / nc,
onde nc e na são os números de coordenação
do cátion e do ânion, respectivamente.

Os poliedros de
coordenação, que
podemser
visualizados como
tendo um cátion
central, rodeado
pelos ânions,
comportam-se
como unidades
discretas.

3) Preferencialmente, os poliedros de
coordenação unem-se entre si pelos vértices.
As uniões feitas pelas faces e lados diminuem
a estabilidade da estrutura devido ao aumento
da repulsão eletrostática dos cátions centrais.
Essa lei baseia-se no fato de que os cátions
tendem amaximizar as suas distâncias a fim
de se minimizar a repulsão eletrostática entre
eles.
Devemos observar que, na realidade, os íons não
são esferas rígidas. A tendência para
polarização (e desvio dos princípios de
Pauling) aumenta se o cátion central ou os
ânions periféricos são grandes.

4) A Regra 3 torna-se mais importante
quando o NC é pequeno ou a valência do
cátion é grande

5)Estruturas simples são sempre
preferíveis à estruturas mais complexas.

A energia de ligação (que determina as principais
propriedades dos sólidos) depende basicamente dos
seguintes fatores:
• a valência do íon,
• a distância de equilíbrio, e
• o arranjo espacial dos átomos (estrutura atômica).
Assim, é importante conhecer as classes mais comuns de
estruturas atômicas de cerâmicas.Considere-se uma
sub-rede de oxigênio em um óxido cerâmico cristalino. A
seqüência de empilhamento dos ânions (oxigênio) é
ABCABCABCA (no arranjo HCP, é ABABA). Muitos
materiais cerâmicos podem ser encaixados nessa
estrutura.

Estrutura cúbica simples
Estrutura do cloreto de césio
.Aplicação

das
regras de Pauling
R(Cl-1)=0.181 nm
R(Cs +1)=0.167 nm

• Compostos com estrutura dotipo cloreto
de césio são raros pois a razão entre os
raios é próxima de 1 e há um grande
número de interstícios vazios. Além disso,
para que a neutralidade elétrica seja
mantida, os poliedros aniônicos devem
compartilhar faces, o que é desfavorável
do ponto de vista energético.

Estruturas cúbicas de faces
centradas CFC
1) Estrutura do tipo Sal de Rocha NaCl
Essa é a estrutura dos...
tracking img