Cristalina

Tópico 3.1 - Introdução

Estruturas cristalinas são arranjos regulares, tridimensionais, de átomos no espaço. A regularidade com que os átomos se agregam nos sólidos decorre de condições geométricas impostas pelos átomos envolvidos, pelo tipo de ligação atômica e pela compacidade. Essas estruturas cristalinas observadas nos sólidos são descritas através de um conceito geométrico chamado rede espacial, e podem ser explicadas pelo modo como os poliedros de coordenação se agrupam, a fim de minimizar a energia do sólido. Explicar por que um grupo de átomos se cristaliza em uma estrutura em vez de outra não é tarefa fácil devido à complexidade do fenômeno de ligações atômicas. Podemos estabelecer algumas regras simples, que descrevem quais fatores são determinantes na agregação dos átomos (poliedros de coordenação) e então explicar as estruturas cristalinas observadas. Este procedimento teórico auxilia na compreensão do modo como estruturas cristalinas individuais se relacionam entre si, tanto geométrica como quimicamente. Idealmente, o arranjo mais estável dos poliedros de coordenação num cristal será aquele que minimiza a energia por unidade de volume ou, em outras palavras, aquele que: 1. preserva a neutralidade elétrica; 2. satisfaz à direcionalidade e ao caráter discreto (1) de todas as ligações covalentes; 3. minimiza a forte repulsão íon-íon; 4. agrupa os átomos o mais compactamente possível, compatível com (1), (2) e (3). Antes de discutir os arranjos tridimensionais reais formados pelos átomos numa estrutura cristalina, é útil estudar quais arranjos são possíveis para pontos idênticos no espaço. Tais arranjos de pontos são chamados redes espaciais e cada estrutura cristalina é baseada numa das possíveis redes espaciais.

As Redes Espaciais de Bravais (2)

Uma rede espacial é um arranjo infinito, tridimensional de pontos, em que cada ponto tem vizinhanças idênticas. Esses pontos são chamados pontos ou nós da rede. Os pontos da rede podem ser