Estrutura cristalina

- Estrutura Cristalina
Material Cristalino: os átomos estão posicionados em um arranjo periódico e repetitivo ao longo de grandes distâncias atômicas; isto é, existe uma ordem de longo alcance. Todos os metais, muitos materiais cerâmicos e certos polímeros formam estruturas cristalinas sob condições normais de solidificação.
Material amorfo ou não cristalino: não existe ordem atômica de longo alcance. Estrutura Cristalina: maneira segundo a qual os átomos, íons ou moléculas estão arranjados no espaço.
Rede Cristalina: significa um arranjo tridimensional de pontos que coincidem com as posições dos átomos (ou com os centros das esferas). Para descrever as diferentes estruturas cristalinas, os átomos são considerados como esferas sólidas com diâmetros bem definidos. No “modelo atômico da esfera rígida” as esferas que representam os átomos vizinhos mais próximos se tocam umas nas outras. (Figura 1)
Célula unitária: pequenas unidades que se repetem. As células unitárias para a maioria das estruturas cristalinas são paralelepípedos ou prismas com três conjuntos de faces paralelas. (Figura 1)

Figura 1. Agregado de muitos átomos. Célula unitária cúbica.

- Estruturas Cristalinas Cúbicas
Dependendo da posição que os átomos ocupam na estrutura cúbica a mesma pode ser classificadas em: cúbica simples, cúbica de faces centradas e cúbica de corpo centrado.
O arra njo cúbico simples (CS), apesar de pertencer às estruturas cúbicas, não permite alto grau de empacotamento. Entretanto, a análise desse arranjo é importante no estudo das outras estruturas cúbicas. Nesse arranjo atômico, existe apenas um átomo em cada vértice do cubo. Na estrutura CS, o parâmetro de rede, definido por a, corresponde ao tamanho da aresta desse cubo, ou seja, a = 2R, onde R é o raio atômico. A Figura 2 mostra a representação esquemática de tal célula cristalina.

(a)

(b)

(c)

Figura 2. Representação esquemática da estrutura CS: (a) posições dos átomos; (b)