Estruturas cristalinas

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Estrutura de Sólidos Cristalinos

Sólidos x Líquidos x Gases
 Gases - Moléculas largamente separadas em movimento caótico e constante; - A energia cinética média das moléculas é maior do que a energia média de atração entre elas; - As fracas forças atrativas entre as moléculas permitem que o gás se expanda e preencha o recipiente que o contém; - Os espaços vazios entre as moléculas permitemque o gás sofra compressão;

Sólidos x Líquidos x Gases

 -

Líquidos Forças atrativas mantém as moléculas juntas; São mais densos e menos compressíveis que os gases; Têm volume definidos; As forças atrativas não impedem que as moléculas se movimentem umas em relação as outras; - As forças atrativas são mais fortes que os gases, porém mais fracas que as forças atrativas dos sólidos. Sólidos x Líquidos x Gases
 Sólidos - As forças atrativas são fortes o suficiente não só para manter as moléculas juntas, mas para assumir um padrão altamente regular (cristalinos); - Como as moléculas tem pouco espaço livre entre elas não são muito compressíveis; - São rígidos, pois as partículas não são livres para sofrer grandes movimentos;

Estrutura dos Sólidos
• Os materiais sólidospodem ser classificados em cristalinos ou não-cristalinos de acordo com a regularidade na qual os átomos ou íons se dispõem em relação à seus vizinhos. • Material cristalino é aquele no qual os átomos estão situados em um arranjo que se repete ao longo de grandes distâncias atômicas formando uma estrutura tridimensional repetitiva - rede cristalina. • Todos os metais, muitas cerâmicas e algunspolímeros formam estruturas cristalinas sob condições normais de solidificação.

Estrutura dos Sólidos
• Nos materiais não-cristalinos ou amorfos não existe ordem de longo alcance na disposição dos átomos. • A disposição interna dos componentes materiais dos sólidos amorfos é em grande parte aleatória, semelhante à dos líquidos.

Estrutura Cristalinas
• As propriedades dos materiais sólidoscristalinos depende da estrutura cristalina, ou seja, da maneira na qual os átomos, moléculas ou íons estão espacialmente dispostos. • Há um número grande de diferentes estruturas cristalinas, desde estruturas simples exibidas pelos metais até estruturas mais complexas exibidas pelos cerâmicos e polímeros.

Célula Unitária
(unidade básica repetitiva da estrutura tridimensional)
• Consiste numpequeno grupo de átomos que formam um modelo repetitivo ao longo da estrutura tridimensional. • A célula unitária é escolhida para representar a simetria da estrutura cristalina em virtude da sua geometria e das posições dos átomos no seu interior.

Célula Unitária
Os átomos (ou íons) são representados como esferas sólidas que possuem diâmetros bem definidos, cujos centros coincidem com os vérticesdo paralelepípedo.

Existem 7 tipos diferentes de sistemas cristalinos.

• Dos 7 sistemas cristalinos identifica-se 14 tipos diferentes de células unitárias - redes de Bravais. • Cada uma destas células unitárias tem certas características que ajudam a diferenciá-las das outras células unitárias.

Estrutura Cristalina dos Metais
• A ligação metálica é não-direcional e não há restriçõesquanto ao número e posições dos vizinhos mais próximos. • A estrutura cristalina dos metais têm geralmente um número grande de vizinhos e alto empacotamento atômico. • Três são as estruturas cristalinas mais comuns em metais: - Cúbica de corpo centrado; - Cúbica de face centrada; - Hexagonal compacta;

Sistema Cúbico
• Os átomos podem ser agrupados dentro do sistema cúbico em 3 diferentes tiposde repetição: - Cúbico simples - Cúbico de corpo centrado - Cúbico de face centrada

Sistema Cúbico Simples
• Apenas 1/8 de cada átomo cai dentro da célula unitária, ou seja, a célula unitária contém 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

Número de Coordenação: • Número...
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