37370 176735 Aula_3_EstruturaSolidosCristalinos

Estruturas Sólidas
Profa. Dra. Rachel Magnago [e-mail] 1

1

Cristal

Sólido:
Rede 3-D
Ordem orientacional

Líquido

Fluído:
Sem Rede ou 2-D
Sem orientação

Gasoso

Fluído:
Sem Rede
Sem orientação

temperatura

2

2

Estrutura Cristalina e Amorfa

Figura 1 - (a) Foto e esquema do quartzo que é uma forma cristalina da sílica, SiO2, com átomos num arranjo ordenado
3D. (b) quando a sílica fundida se solidifica, torna-se vidro, neste caso os átomos formam um arranjo ordenado 2D.

3

3

Sólido Semi-Cristalino

Região
Cristalina

Região Amorfa

4

4

Estrutura Cristalina

Metálicos

Iônicos

Covalentes/Moleculares

Pb, Ni

NaCl

Diamante, gelo

5

5

CÉLULA UNITÁRIA e INTERSTICIO unidade básica repetitiva da estrutura tridimensional Os átomos são representados como esferas rígidas

6

6

São 7 os sistemas cristalinos:

7

7

SISTEMA CÚBICO
Os átomos podem ser agrupados dentro do sistema cúbico em 3 diferentes tipos de repetição – Cúbico simples (CS)
– Cúbico de corpo centrado (CCC)
– Cúbico de face centrada (CFC)
8

8

CS

CCC

CFC

9

9

SISTEMA CÚBICO SIMPLES

a

Parâmetro de rede

• 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)10

10

EST. CÚBICA DE CORPO
CENTRADO

•

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

accc= 4R /(3)1/2
•
•
•
•
•

Na est. ccc cada 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
11

11

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

12

12

Hexagonal compacta - HC

13

13

CS

CCC

CFC

14

14

•