Ciência dos Materiais

Estruturas Cristalinas – Sistema Cúbico

Existem diversas estruturas cristalinas distintas e por essa razão em alguns casos torna-se conveniente dividi-las em grupos que são definidos em função da configuração de suas células unitárias e/ou com os seus arranjos atômicos.
Baseando-se na geometria da célula unitária, um desses esquemas estabelece um sistema de coordenadas x, y e z, onde em um dos vértices está localizada a origem.
A geometria da célula unitária é definida pelo comprimento das arestas a, b e c e os três ângulos entre os eixos α, β e γ, conforme figura abaixo:

Existem sete sistemas cristalinos e dentre eles está o sistema cúbico, cuja relação entre as arestas (relações axiais) a, b e c é de igualdade, ou seja, a=b=c e onde seus ângulos formam 90° (relações interaxiais) α=β=γ=90°.
As estruturas cristalinas do sistema cúbico recebem esse nome em função do formato em que os átomos se acomodam em suas células e dependendo da localização interna desses átomos podem ser classificadas como: cúbica simples, cúbica de corpo centrado e cúbica de face centrada.

Cúbica Simples (CS)
O sistema cúbico simples possui células cujos átomos se localizam em cada um dos oito vértices formando cubos.

Cúbica de Corpo Centrado (CCC)
O sistema cúbico classificado como de Corpo Centrado possui os átomos localizados em todos os oito vértices e um único outro átomo localizado no centro do cubo.

Cúbica de Face Centrada (CFC)
Nessa estrutura do sistema cristalino cúbico as células possuem os átomos localizados em cada um dos vértices e nos centros de todas as faces do cubo.

Fator de Empacotamento Atômico

O FEA representa a fração do volume de uma célula unitária que corresponde às esferas sólidas, assumindo o modelo das esferas atômicas.
FEA = ____volume total das esferas____ = VE Volume total da célula unitária VC

Para uma estrutura Cúbica Simples:
FEA = VE = 8 x 4/3 π R³ = VC