resumo

Exercícios Ciência dos Materiais (3)

Assunto: Arranjos atômicos e iônicos

1. O que é distância interplanar?
Todos os sistemas cristalinos nada mais são do que a sobreposição de esferas (átomos) em camadas sucessivas. Dependendo do sistema cristalino, existe uma sequência de sobreposição das camadas que deve ser obedecida, para que o material obtido pertença a um determinado sistema cristalino. Por exemplo, no sistema Cúbico de Face Centrada, a sequência de camadas deve ser ABCABCABCABC, já para um sistema Empacotamento Hexagonal Denso, a sequência das camadas deve ser ABABABABABA.
As figuras abaixo mostram justamente isso.
Sistema Cúbico Denso (sequência ABC)

Sistema Hexagonal Denso (sequência ABAB)

A distância interplanar é justamente a distância entre essas camadas de átomos que em última análise darão origem as celas cúbicas e Hexagonais. Na figura abaixo, pode-se observar várias camadas sobrepostas em um sistema cúbico de face centrada.

2. Quantas células unitárias estão presentes em 10 g de níquel (CFC)?
Para responder essa pergunta, deve-se que lembrar que:
1 mol de Níquel pesa 58,6934 gramas
1 mol de Níquel possui 6,02.1023 átomos de Níquel
1 cela unitária do tipo CFC necessita de 4 átomos para ser formada (Z=4)
Assim:
58,6934 gramas de Níquel = 6,02.023 átomos de Níquel
10,0000 gramas de Níquel = x átomos de Níquel
X = 1,025.1023 átomos de Níquel (contidos nas 10 gramas!)
Posteriormente, sabendo que cada cela unitária precisa de 4 átomos para ser formada, pode-se descobrir o número de celas pela seguinte regra de três:

1 cela unitária do tipo CFC  4 átomos x celas unitárias do tipo CFC  1,025.1023 átomos x = 2,56.1022 celas unitárias

Isso significa que 2,56.1022 celas unitárias do tipo CFC estão presentes em 10 gramas do elemento Níquel.

3. Esboce os seguintes planos e direções em células cubicas:
a) [101]
b) [0-10]
c) [12-2]
d) [301]
e) [-201]
f) (0-1-1)
g) (102)
h) (1-30)
i) (-212)
j) (002)