Estrutura Cristalina

Páginas: 7 (1522 palavras) Publicado: 29 de março de 2015
CAPÍTULO 3
ESTRUTURA CRISTALINA

3.1 Introdução

3.1. INTRODUÇÃO
Estrutura cristalina

Ordem de grandeza: 10-10 a 10-7 (Ǻ)

Técnicas de análise
MET

Difração de raios X

3.1 Introdução

Conceitos Fundamentais

 A estrutura de um material está associada ao arranjo
espacial dos átomos

 O material pode ser cristalino ou não cristalino, dependendo
da regularidade com que os átomos estãodispostos no material
sólido
CRISTALINO:

NÃO CRISTALINO:

é aquele no qual os átomos estão
dispostos em um arranjo que se
repete ou que é periódico ao longo de
grandes distâncias; existe ordem a
longa distância, ou seja, os átomos
estão posicionados em um padrão
tridimensional repetitivo no qual cada
átomo está ligado aos seus átomos
vizinhos mais próximos.

Os materiais não cristalizam,
ou seja não háa repetição de
um padrão no posicionamento
dos átomos. Estes materiais
são conhecidos como
amorfos.

3.1. Introdução

Ex.: (bidimensional)

Material sólido cristalino

Material sólido amorfo

Material sólido cristalino
(tridimensional)

átomos

Gás

3.1 Introdução

Estrutura cristalina
 Algumas propriedades dos sólidos cristalinos dependem
da estrutura cristalina, ou seja, de como os átomos,íons e
moléculas estão arranjadas espacialmente.
 Existe um grande número de estruturas cristalinas,
variando desde estruturas simples até excessivamente
complexas
 Ao se descrever uma estrutura cristalina, os átomos são
considerados como esferas sólidas com diâmetro bem
conhecido (posição ou tamanho).
RETÍCULO: matriz tridimensional de pontos que coincidem com as
posições dos átomos (ou centrodas esferas)

3.2 ORDENAÇÃO DE ÁTOMOS
3.2.1 Sem ordem
Em gases, como o Ar e outros gases nobres.
Se confinados, os gases não apresentarão nenhuma ordem
entre seus átomos constituintes.

Argônio

Hélio

3.2 Ordenação de átomos

3.2.2 Ordenamento a curto alcance
Ângulos, distâncias e simetria com ordenação
a curto alcance.


Ocorre na H2O, que apresenta uma orientação
preferencial, no SiO2 e nopolietileno.


em materiais não-cristalinos ou amorfos

H2O

SiO2
Não cristalino

3.2 Ordenação de átomos

3.2.2 Ordem a longo alcance
Material cristalino

 Átomos ordenados em longas distâncias atômicas formam uma estrutura
tridimensional
rede cristalina
 Metais, cerâmicos e alguns polímeros formam estruturas cristalinas sob
condições normais de solidificação
Retículo cristalino

3.2Ordenação de átomos

3.2.2 Ordem a longo alcance
 A rede é formada por átomos se repete regularmente

REDE: conjunto de pontos espaciais
que possuem vizinhança
idêntica.

Exemplo esquemático
de rede

 Na rede a relação com vizinhos é constante:
- simetria com os vizinhos;
- distâncias define o parâmetro de rede;
- ângulos entre arestas

PARÂMETROS PELOS QUAIS SE DEFINE UM CRISTAL

3.2 Ordenação deátomos

3.2.2 Ordem a longo alcance
COMO OS CRISTAIS SE FORMAM?

Solidificação
Saturação

SOLIDIFICAÇÃO

de uma solução

Cristais se formam no sentido
contrário da retirada de calor

SATURAÇÃO

►Mais baixa energia livre

►Maior empacotamento

3.3 CÉLULA UNITÁRIA
- A maioria dos materiais é cristalina, ou seja, os átomos do material são arrumados
de forma regular e repetitiva.
- É necessárioidentificar os 7 sistemas cristalinos

e as 14 redes cristalinas, pois cada uma das milhares
de estruturas cristalinas encontradas em materiais naturais
e sintéticos pode ser colocada dentro desses poucos
sistemas e redes.

 As estruturas ideais compreendem:
diferentes sistemas cristalinos
7 sistemas cristalinos diferentes

14 redes de Bravais diferentes

Parâmetros de Rede:
Ângulos entre eixoscristalográficos
a, b, g
tamanho das arestas
a, b, c

3.3 Célula Unitária

CÉLULA UNITÁRIA

Unidade estrutural
básica ou bloco de
construção básico da
estrutura cristalina

é a menor subdivisão da rede cristalina
que retém as características de toda
a rede.

existem diferentes tipos de células
unitárias, que dependem da relação
entre seus ângulos e arestas.
Arranjo de
átomos em
um cristal

Rede...
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