Lista de exercícios - ciência e tecnologia dos materiais

Páginas: 7 (1593 palavras) Publicado: 1 de abril de 2012
Curso: Engenharia de Produção Período: 2010.2
Disciplina: Ciência e Tecnologia dos Materiais- M3

CIÊN0004 – CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
LISTA DE EXERCÍCIOS No. 1 - TIPOS DE MATERIAIS E LIGAÇÕES INTERATÔMICAS

1. Cite as principais características apresentadas pelas seguintes classes de materiais, dando dois exemplos para cada uma delas:

• Metais
São bons condutores de calor ede eletricidade, e também são utilizados para aplicações estruturais por serem muito resistentes. Ex: alumínio e estanho.

• Cerâmicos
São geralmente isolantes de calor e eletricidade, com relação às propriedades mecânicas as cerâmicas são duras, porém frágeis. É uma combinação de elementos metálicos e não-metálicos (O, N, C, P, S). Ex: óxidos, nitretos e carbonetos.

• Polímeros
Essesmateriais apresentam baixa densidade e podem ser extremamente flexíveis, também são constituídos de moléculas muito grandes conhecidas como macromoléculas. São geralmente compostos orgânicos baseados em carbono, hidrogênio e outros elementos não-metálicos Ex: termoplásticos, termorrígidos e
elastômeros.

• Compósitos
Os compósitos são constituídos de mais de um tipo de material insolúveisentre si. São desenhados para apresentarem a combinação das melhores características de cada material constituinte. Ex: Fibra de vidro, fibra de carbono e fibra de titânio.

• Semicondutores
São sólidos cristalinos de condutividade elétrica intermediária entre condutores e isolantes. Os elementos semicondutores podem ser tratados quimicamente para transmitir e controlar uma corrente elétrica. Ex:Si, Ge, GaAs, InSb, GaN, CdTe.

• Biomateriais (Mat. Biocompatíveis)
São empregados em componentes para implantes de partes em seres humanos e animais.
Os biomateriais não devem produzir substâncias tóxicas e devem ser compatíveis com o tecido humano (isto é, não deve causar rejeição). Ex: Metais, cerâmicos, compósitos e polímeros podem ser usados como biomateriais.

2. Cite de forma resumidaas principais diferenças entre ligação iônica, covalente e
metálica.

Ligação Metálica
* Envolve compartilhamento de elétrons;
* Não direcional;
* Metais possuem de um a três elétrons de valência;
* Os elétrons de valência passam a ser elétrons “livres”, que apresentam a mesma probabilidade de se associar a um grande número de átomos vizinhos e formam uma nuvem eletrônica;* É o tipo de ligação que ocorre entre os átomos de metais. Os átomos dos elementos metálicos apresentam forte tendência a doarem seus elétrons de última camada.

Ligação Iônica
* Envolve a transferência de elétrons de um átomo para outro;
* A ligação é não-direcional;
* A ligação iônica resulta da atração eletrostática entre dois íons de cargas opostas;
* Como o próprio nomejá diz, a ligação iônica ocorre com a formação de íons. A atração entre os átomos que formam o composto é de origem eletrostática. Sempre um dos átomos perde elétrons, enquanto o outro recebe.
* O átomo mais eletronegativo arranca os elétrons do de menor eletronegatividade. Ocorre entre metais e não metais e entre metais e hidrogênio.

Ligação Covalente
* Compartilhamento dos elétronsde valência de dois átomos adjacentes;
* A ligação resultante é altamente direcional;
* É o tipo de ligação que ocorre quando os dois átomos precisam adicionar elétrons em suas últimas camadas. Somente o compartilhamento é que pode assegurar que estes átomos atinjam a quantidade de elétrons necessária em suas últimas camadas.
* Cada um dos átomos envolvidos entra com um elétron para aformação de um par compartilhado, que a partir da formação passará a pertencer a ambos os átomos. Ocorre entre não metais e não metais, não metais e hidrogênio e entre hidrogênio e hidrogênio.

3. Qual o tipo de ligação química é usualmente presente nos seguintes materiais?

• Metais: Ligação Metálica
• Cerâmicos: Ligação Iônica
• Polímeros: Ligação Covalente
• Compósitos: Ligação...
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