Aula 3 Estrutura Cristalina

Aula 3
Estrutura Cristalina
Professor Fábio Cruz

Sumário
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Introdução
Estruturas Cristalinas
Células Unitárias
Estrutura Cúbico Simples
Estrutura Cúbico de Corpo Centrado
Estrutura Cúbico de Face Centrada
Estrutura Hexagonal
Fator de Empacotamento Atômico
Densidade
Parâmetros de Rede
Direções Cristalográficas
Planos Cristalográficos
Densidade Atômica Linear
Densidade Atômica Planar

Introdução
• Primeiro foram vistas as ligações atômicas determinadas pela estrutura eletrônica dos átomos individuais;
• Próximo passo: estudar alguns arranjos que podem ser assumidos pelos átomos no estado sólido;

• Divisão dos arranjos atômicos entre cristalinos e não cristalinos;

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Por que a Estrutura dos Sólidos
Cristalinos ?
• As propriedades de alguns materiais estão diretamente relacionadas às suas estruturas cristalinas.
• Existem diferenças significativas de propriedades entre materiais cristalinos e não cristalinos que possuem a mesma composição. • Ex.: as cerâmicas e os polímeros não cristalinos são, em geral, opticamente transparentes ; os mesmos materiais na forma cristalina (ou semicristalina) tendem a ser opacos.

Estruturas cristalinas
• Um material cristalino é aquele no qual os átomos estão situados em um arranjo que se repete (periodicamente) ao longo de grandes distâncias atômicas (ordem de longo alcance). 5

Estruturas cristalinas
 Estes materiais cristalinos, têm uma estrutura altamente organizada, em contraposição aos materiais amorfos

2nm
Fronteira entre dois cristais de TiO2.

Carbono amorfo.

Estruturas cristalinas
• Nos limitaremos ao estudo da estrutura cristalina dos metais
(mais simples);
• Utilizaremos o modelo da esfera rígida atômica:
• Átomos (ou íons) – tratados como esferas sólidas que possuem diâmetro bem definido;
• As esferas que representam os átomos vizinhos mais próximo tocam entre si.

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Estruturas cristalinas
• Raio Atômico
• A distância de equilíbrio entre os centros de dois átomos vizinhos pode ser