Estrutura

ESTRUTURA E PROPRIEDADES DOS
MATERIAIS
ESTRUTURA CRISTALINA

Prof. Rubens Caram

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POR QUE CRISTAL?
„ Antigos gregos: pedaços de quartzo encontrados em regiões frias era um tipo especial de gelo - Krystallos
„ Kristallos eram congelados de maneira tão forte que não se fundiam mais

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CRISTAL x ESTRUTURA INTERNA
„ Termo “cristal”: também aplicado a outros minerais com características geométricas definidas.
„ Diversas substâncias formadas por cristais, com faces planas e ângulos definidos entre uma face e outra.
„ 1660, Nicolaus Steno: cristais preservam tais ângulos ao crescerem e tal crescimento ocorre com a adição de camadas externas de átomos ou moléculas e não através de um crescimento interno.
„ Forma geométrica externa: conseqüência do arranjo interno dos átomos ou moléculas.

Vanadinita

Rutilo

Magnetita
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ARRANJO CRISTALINO EXISTE?
„ Estrutura atômica pode ser observada através de microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução
„ Experimento com folha delgada de ouro no LNLS
Feixe de elétrons
Buracos

Nanofio
Folha delgada de ouro (3-5 nm)

R. Caram - 4

ARRANJO CRISTALINO EXISTE?
1,0 nm

[100]

[100]

R. Caram - 5

ARRANJO CRISTALINO EXISTE?
1,0 nm

[110]

[110]

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EMPACOTAMENTO EM SÓLIDOS
„ Dois tipos de ligação: Direcionais e Não-direcionais
„ Direcionais: Covalentes e Dipolo-Dipolo
Arranjo deve satisfazer os ângulos das ligações direcionais
„ Sólidos Covalentes
„ Não-direcionais: Metálica, Iônica, van der Walls
Arranjo depende de aspectos geométricos e da garantia de neutralidade elétrica
„ Sólidos Metálicos
„ Sólido Iônicos
Metálicos
Ex.: Pb, Ni

Iônicos
Ex.: NaCl

Covalentes/Moleculares
Ex.: Diamante, Gelo

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SISTEMAS CRISTALINOS
„ Estruturas Cristalinas são formadas por unidades básicas e repetitivas denominadas de Células Unitárias
„ Célula Unitária - menor arranjo de átomos que pode representar um sólido cristalino
„ Existem 7 sistemas cristalinos básicos que englobam todas as