Estrutura dos Sólidos

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Estrutura dos Sólidos Cristalinos 
Introdução 
Para os sólidos cristalinos, apresenta-se a noção de estrutura 
cristalina, especificada em termos de célula unitária. Existem 
três estruturas cristalinas comumente encontradas nos metais, 
são elas os monocristais, policristais e não cristalinos. 
 
Conceitos Fundamentais 
Os materiais sólidos podem ser classificados de acordo com a 
regularidade pela qual seus átomos ou íons estão arranjados uns 
em relação aos outros. Um material cristalino é aquele no qual 
os átomos estão posicionados segundo um arranjo periódico ou 
repetitivo ao longo de grandes distâncias atômicas. 
Algumas das propriedades dos sólidos cristalinos dependem da 
estrutura cristalina do material. À vezes, o termo rede cristalina 
é usado no contexto das estruturas cristalinas; nesse sentido, 
rede cristalina significa um arranjo tridimensional de pontos que 
coincidem com as posições dos átomos. 
 
Células Unitárias 
A ordem dos átomos nos sólidos cristalinos indica que pequenos 
grupos de átomos formam um padrão repetitivo e, dessa forma, 
para descrever essas estruturas comumente são subdividias no 
que é conhecido como células unitárias. 
A células unitárias é a unidade estrutural básica, ou bloco 
construtivo, da estrutura cristalina e define a estrutura 
cristalina por meio da sua geometria e das posições dos átomos 
no seu interior. 
 
Estruturas Cristalinas dos Metais 
Ligação metálica de natureza não direcional. Três estruturas 
cristalinas relativamente simples são encontradas na maioria 
dos metais mais comuns: cúbica de faces centradas, cúbica de 
corpo centrado e hexagonal compacta. 
OBS.: 1 nm = 10−9m 
Estrutura Cristalina Cúbica de Faces 
Centradas 
𝑎 = 2𝑅√2 
Onde a = aresta e R = raio atômico. 
 
Duas outras características importantes de uma estrutura 
cristalina são o número de coordenação e o fator de 
empacotamento. 
Na CFC o número de coordenação é 12. 
𝐹𝐴 =
𝑉𝑜𝑙 𝑑𝑜𝑠 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑒𝑚 𝑢𝑚𝑎 𝑐𝑒𝑙 𝑢𝑛𝑖𝑡
𝑣𝑜𝑙 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑎 𝑐é𝑙𝑢𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡á𝑟𝑖𝑎
 
Para o CFC o fator de empacotamento atômico é 0,74. 
Estrutura Cristalina Cúbica de Corpo 
Centrado 
𝑎 =
4𝑅
√3
 
Onde a = aresta e R = raio atômico. 
 
O número de coordenação é 8 e o fator de empacotamento é de 
0,64.