Diferencia o de materiais

Diferenciação de materiais baseada em medições de densidade Parte II: Aplicação a sólidos

Química – 12º Ano
Unidade 3
Plásticos, vidros e novos materiais
Actividades de Projecto Laboratorial
Janeiro 2006

Jorge R. Frade, Ana Teresa Paiva
Dep. Eng. Cerâmica e do Vidro
Universidade de Aveiro

1. Objectivos:
- Identificar os princípios da medição de densidade de sólidos com base no método de Arquimedes.
- Distinguir diferentes materiais (metais, cerâmicos, vidros, rochas, polímeros) em função da sua densidade
- Medir a porosidade de materiais (cerâmicos, rochas porosas, etc.).

2. Fundamentos
A importância da densidade dos materiais nas suas aplicações é facilmente compreendida se considerarmos o caso de materiais para os meios de transporte (avião, comboio, automóveis, bicicletas,…), equipamentos de desporto (raquetes de ténis, sapatilhas, …), etc. Por isso, a densidade é um dos principais parâmetros da selecção de materiais. Os diferentes tipos de materiais podem ser ordenados de acordo com a seguinte ordem de valores de densidade (Tabela I):
Polímeros < Vidros , Cerâmicos, Rochas < Metais

Este ordenamento reflecte diferenças nos principais elementos constituintes, nos tipos de ligação e nos empacotamentos atómicos característicos da estrutura os materiais. Nos polímeros predominam elementos leves, designadamente o (C, H, N e
O). Além disso, as suas ligações atómicas de tipo covalente são propensas à existência de empacotamentos atómicos pouco densos. Os cerâmicos são constituídos por elementos metálicos muito diversificados e elementos não metálicos tais como O, N ou
C. A ligação é geralmente mista entre os tipos iónico e o covalente. Finalmente, a ligação metálica exclui geralmente a maioria dos elementos não metálicos leves e favorece empacotamentos muito mais densos. A diferenças de densidade entre diferentes metais relaciona-se com as massas atómicas dos elementos e com diferenças entre a estrutura mais compacta (cfc) e outras estruturas (hexagonal ou ccc).