ATV 2 - CIÊNCIA MATERIAIS

Prévia do material em texto

31/10/2022 15:34 Unicesumar - Ensino a Distância
about:blank 1/5
ATIVIDADE 2 - CIÊNCIAS DOS MATERIAIS - 54/2022
Período:24/10/2022 08:00 a 11/11/2022 23:59 (Horário de Brasília)
Status:ABERTO
Nota máxima:0,50
Gabarito:Gabarito será liberado no dia 10/12/2022 00:00 (Horário de Brasília)
Nota obtida:
1ª QUESTÃO
A Figura 1 mostra os cinco primeiros picos do difratograma de raios X para um elemento que tem estrutura
cristalina CCC (cúbica de corpo centrado). Usou-se radiação X monocromática com comprimento de onda
de 0,1542 nm.
Figura 1 - Difratograma para elemento não especificado
Fonte: CALLISTER, William D.; RETHWISCH, David G. Ciencia e engenharia de materiales. Reverté, 2019.
Com a ajuda da Figura 2, contendo as regras de reflexão de difração de raios X e índices de reflexão para as
estruturas cristalinas, assinale a alternativa que contenha, respectivamente, os índices h, k e l para o pico
destacado:
Figura 2 - Regras de reflexão de difração de raios X e índices de reflexão para as estruturas cristalinas cúbica
de corpo centrado, cúbica de faces centradas e cúbica simples
Fonte: CALLISTER, William D.; RETHWISCH, David G. Ciencia e engenharia de materiales. Reverté, 2019.
ALTERNATIVAS
31/10/2022 15:34 Unicesumar - Ensino a Distância
about:blank 2/5
110.
200.
211.
220.
310.
2ª QUESTÃO
Molibdênio é um mineral que se faz presente em pequenas quantidades no organismo humano, e a
presença desse nutriente é importante porque ele participa de reações como co-fator de enzimas. Por
exemplo, é necessária a presença de molibdênio para oxidar o enxofre que é um componente de proteínas.
Elaborado pelo professor (2022). 
Sabendo que o molibidênio possui uma estrutura cristalina CCC (cúbica de corpo centrado), um raio
atômico de 0,1363 nm e um peso atômico de 95,94 g/mol, quanto vale a sua massa específica teórica (ρ)?
Dados:
 
ALTERNATIVAS
8,89 g/cm
8,98 g/cm
9,98 g/cm
0,89 g/cm
10,22 g/cm
3ª QUESTÃO
A estrutura cristalina encontrada em muitos metais possui uma célula unitária com geometria cúbica, na
qual os átomos estão localizados em cada um dos vértices e nos centros de todas as faces do cubo. Alguns
dos metais familiares que possuem essa estrutura cristalina são o cobre, o alumínio, a prata e o ouro. Nas
estruturas CFC, as arestas valem a = 2,8284*R.
Elaborado pelo professor (2022).
Considerando os dados a seguir, o fator de empacotamento atômico (FEA) para a estrutura CFC é igual a:
Dados:
FEA = Ve/Vc
Ve = 4*Volume da esfera
 Vc = a
Volume da esfera = 4/3*π*R
3
3
3
3
3
3
3
Seguindo a tabela os índices h, k e l para o pico destacado está em 211 onde está localizado no terceiro pico do gráfico.
Vamos considerar para o cálculo uma unica célula da estrutura cristalina.
A estrutura CCC (cúbica de corpo centrado) pois 2 átomos por célula.
O fator de empacotamento que é a razão entre o volume dos átomos e o volume da célula na estrutura CCC é de F.E=0,68
0,68=Va/Vc --> Vc=Va/0,68
Calculamos o volume do átomo que é o volume de uma uma esfera:
V(esfera)=4πr³/3
Como há dois átomos por célula, o volume dos atómos será igual a 2 vezes o volume da esfera.
Va=8πr³/3
O raio atômico é de 0,136nm = 0,136.10^-9 m
Como queremos a massa específica em g/cm³ passamos para cm o raio.
r=0,136.10^-7 cm = 1,36.10^-8 cm
Calculamos o volume do átomos:
Va=8π(1,36.10^-8)³/3 = 2,1073435.10^-23 cm³
Agora podemos calcular o volume da célula:
Vc=Va/0,68 = (2,1073435.10^-23)/0,68 ≈ 3,1.10^-23 cm³
Já temos o volume agora precisamos saber a massa.
Temos que 1mol de molibidênio tem a massa de 95,94g
E sabemos que 1mol possui 6,02.10^23 átomos, então fazemos uma regra de 3 pra saber a massa de apenas 2 átomos:
6,02.10^23 átomos ----------- 95,94g
2 átomos --------------------- X
X=2.95,94/(6,02.10^23)=3,1874.10^-22 g
Agora calculamos a massa específica, considerando a massa e o volume de uma célula:
ρ=m/V = (3,1874.10^-22)/(3,1.10^-23 ) = 10,28 g/cm³
31/10/2022 15:34 Unicesumar - Ensino a Distância
about:blank 3/5
ALTERNATIVAS
0,74.
0,47.
0,87.
0,78.
0,57.
4ª QUESTÃO
O arranjo cristalino infinito, tridimensional de pontos, no qual cada ponto possui vizinhanças idênticas, é
chamado de rede cristalina. Essa rede cristalina possui os pontos, também chamados de nós, que podem
estar arranjados de 14 diferentes formas, conhecidas como redes de Bravais.
Elaborado pelo professor (2022).
A seguir é apresentada uma célula unitária. Com base nos conhecimentos sobre sistemas cristalinos e redes
de Bravais, julgue as afirmativas expostas sobre o sistema cristalino e o nome da estrutura para a célula
unitária apresentada, sabendo que os parâmetros de rede são: a = 1nm; b = 1,3nm; c = 2,4nm; α ≠ β ≠ γ ≠
90°.
 
 
FEA = Ve = 16,7552.R³ = 0,74
 Vc 22,6767.R³
Vc = a³ = (2,8284.R)³ = 22,6767.R³
Ve = 4. 4π . R³ = 16π . R³ = 16,7552.R³
 3 3
31/10/2022 15:34 Unicesumar - Ensino a Distância
about:blank 4/5
Fonte: SOUZA, L. H. Ciências dos Materiais. Maringá: Unicesumar, 2019.
 
I. A célula apresentada é um sistema triclínico.
II. Estrutura tetraédrica de corpo centrado.
III. A célula unitária possui todas as arestas iguais.
IV. A célula unitária é um sistema ortorrômbico.
 É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
I e II, apenas.
III e IV, apenas.
I e III, apenas. 
I, apenas.
III, apenas.
5ª QUESTÃO
O sistema ortorrômbico se apresenta por três eixos de natureza cristalográficos que decorrem de maneira mutua perpendicular, mas que apresenta um comprimento de acordo com o parâmetro de rede que foram descritos.
31/10/2022 15:34 Unicesumar - Ensino a Distância
about:blank 5/5
A Figura 1 mostra os cinco primeiros picos do difratograma de raios-X para um elemento, que tem estrutura
cristalina CCC. Usou-se radiação X monocromática com comprimento de onda de 0,1542 nm.
Figura 1 - Difratograma para elemento não especificado
Fonte: CALLISTER, W. D.; RETHWISCH, D. G. Ciência e Engenharia de Materiales. [S.l.]: Reverté, 2019.
Com a ajuda da Figura 2, que contém as regras de reflexão de difração de raios-X e índices de reflexão para
as estruturas cristalinas, assinale a alternativa que contenha, respectivamente, os índices h, k e l para o pico
destacado.
Figura 2 - Regras de Reflexão de Difração de Raios-X e Índices de Reflexão para as Estruturas Cristalinas
Cúbica de Corpo Centrado, Cúbica de Faces Centradas e Cúbica Simples
Fonte: CALLISTER, W. D.; RETHWISCH, D. G. Ciência e Engenharia de Materiales. [S.l.]: Reverté, 2019.
ALTERNATIVAS
110.
200.
211.
220.
310.
Seguindo a tabela os índices h, k e l para o pico destacado está em 211 onde está localizado no terceiro pico do gráfico.