Quimica dos Materiais

Páginas: 13 (3076 palavras) Publicado: 8 de abril de 2014
1
Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia

PMT 2100

Lista de Exercícios

Classificação dos materiais e ligações químicas

1/2009

Estrutura dos sólidos

1.

Utilizando os dados apresentados na tabela abaixo, estime a energia de ligação para o
molibdênio (Mo). O ponto de fusão do Mo é 2617ºC.
Elemento
Hg

Energia de Ligação
(kJ/mol)
68

Temperatura de fusão(ºC)
-39

Al

324

660

Fe

406

1538

W

849

3410

Sugestão: faça um gráfico da energia de ligação versus temperatura de fusão para os metais
listados.

2.

Na tabela apresentada abaixo, foi cometido um erro: foi feita uma inversão no tipo de
ligação de dois dos materiais apresentados. Corrija o erro, justificando a sua correção.
Material

Tipo de ligação químicaTemperatura de fusão (oC)

NaCl

Iônica

801

C (diamante)

Covalente

3550

Iônica - covalente

120

Cu

Metálica

1085

SiO2

Covalente e secundária

1700

Ar

Secundária (dipolo induzido)

-189

H2O

Secundária (dipolo permanente)

0

(CH2

CH 2)n

3. Calcular a densidade (g/cm3) dos seguintes metais:
a) Fe ( – CCC
)
b) Al – CFC
Dados:
Númerode Avogadro (NIST) = 6,022 141 99 x 10 23 átomos/mol
raio atômico do Fe( = 0,1241 nm e massa molar = 55,85 g/mol
)
raio atômico do Al = 0,143 nm e massa molar = 26,98 g/mol
1nm = 10 -9m

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PMT 2100

4. Considerando as duas curvas apresentadas ao
lado, escolha um dos dois materiais nelas
representados (material a ou material b),justificando a sua escolha:
(a) material para aplicação na qual a
resistência mecânica seja fundamental
(ou seja, deseja-se o material com a
maior resistência mecânica dentre os
dois considerados);
(b) material para uma aplicação na qual
ocorre uma variação lenta da
temperatura, e para a qual a estabilidade
dimensional do corpo é fundamental (ou
seja, deseja-se o material que sofra a
menorvariação dimensional com a
temperatura);
(c) material para uma aplicação onde é
necessária uma certa flexibilidade (ou
seja, deve ser escolhido o material,
dentre os dois considerados, que
apresente o menor módulo de
elasticidade).

5. Represente nas células unitárias abaixo as direções ou planos cristalográficos indicados:

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PMT2100

Resolução 1/2009

Lista de Exercícios

1. O gráfico de energia de ligação versus temperatura é mostrado a seguir:
Fazendo-se uma regressão linear, obtém-se:
Energia = 112 + 0,2153 T (r2 = 0,98)
900

Dados da
Tabela

y = 0,2153x + 111,99

800
Energia de L igação (kJ/mol)

2

R = 0,9762
700

Linear
(Dados da
Tabela)

600
500
400
300
200
100
0
-500

0500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Temperatura (graus Celsius)

Utilizando-se a equação obtida por regressão linear, obtém-se para o Mo energia de ligação de
675,4 kJ/mol.

2.
o

Material

Tipo de ligação química

Temperatura de fusão ( C)

NaCl

Iônica

801

C (diamante)

Covalente

3550

Iônica - covalente
O correto é covalente (no interior damolécula) e secundária (entre as
moléculas) – as ligações secundárias
são as responsáveis pelo baixo ponto de
fusão
Metálica

120

Covalente e secundária
O correto é iônica-covalente – as
ligações de caráter predominantemente
covalentes em toda a estrutura são as
responsáveis pelo elevado ponto de
fusão
[ver A abaixo]
Secundária (dipolo induzido)

1700

Secundária (dipolo permanente)O correto é covalente (no interior da
molécula) e secundária (dipolo
permanente)
[ver B abaixo]

0

( CH2

CH2)n

Cu
SiO 2

Ar
H2O

1085

-189

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[A] Ligações iônicas x ligações covalentes
As ligações iônica e covalente são dois modelos extremos de ligação química. A maioria das ligações reais
...
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