Listas e Relatórios de Ciências dos materiais

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Engenharia de Energias - UNILAB
Campus dos Palmares
Ciência dos Materiais - 3ª Lista de Exercícios
Prof. Dr. Carlos Alberto Cáceres
	Nome completo: Robna Da Costa Ferreira 
	Matricula: 2013302808
	Disciplina: Ciência dos Materiais / Trimestre: 2015.1
	Data de início: 02/07/2015
	Data de Entrega: 13/07/2015
1. Justifique as seguintes afirmações: 
a) os metais têm pequena propensão para formarem sólidos amorfos ao se solificarem 
b) os metais apresentam diminuição de volume (contração) ao se solificarem? 
c) Alguns semi-metais apresentam aumento de volume ao se solidificarem? 
2. Qual é o número de coordenação para metais com as estruturas CS, CCC e CFC. 
3. Determine o fator de empacotamento para metais com as estruturas CCC, CFC e CS. 
4. A estrutura CFC de um metal apresenta interticios octaédricos e interticios tetraédricos: 
a) localize-os na célula unitária 
b) se os átomos metálicos têm um raio atômico R, calcule o raio r dos vazios tetraédricos em função de R. 
c) faça o mesmo para os vazios octaédricos. 
5. A estrutura CCC de um metal apresenta interticios octaédricos e interticios tetraédricos:
a) localize-os na célula unitária
b) se o átomo metálico tem um raio atômico R, calcule o raio r dos vazios tetraédricos em função de R.
c) faça o mesmo para os vazios octaédricos.
6. O ferro tem estrutura CCC, raio atômico = 0,124nm e peso atômico = 55,9
g/mol. Calcule sua densidade e compare-a com a densidade determinada
Experimentalmente (7.87g/cm3)
7. O ferro muda de estrutura CCC para CFC a 912oC. Próximo desta temperatura, os raios atômicos do ferro nas duas estruturas são respectivamente, 1,26 A e
1,29A. Qual a porcentagem de variação volumétrica causada por esta transformação polimórfica ou alotrópica?
8. Calcule a densidade do NaCl e compare-a com a densidade determina experimentalmente (2,16g/cm3)
Dados:
Peso atômico do sódio = 22,99g/mol
Peso atômico do cloro = 35,45g/mol
Raio iônico do sódio = 0.102nm
Raio iônico do cloro = 0.181 nm
RESPOSTAS
1.R: Os metais puros, normalmente encontrados na natureza tem uma grande propensão à cristalização. Dessa forma é difícil encontrar na natureza metais na forma amorfa. Uma das maneiras utilizadas para obtenção de sólidos amorfos é a solidificação ultrarrápida a partir do líquido, nesse caso a solidificação do sólido é interrompida impedindo o sólido de solidifica-se, obtendo assim o material desejado.
Nos sólidos os átomos e moléculas tentem a ficarem muitos próximos umas das outras, tal fato é o que caracteriza o sólido e dar aos metais, por exemplo, determinadas propriedades. Os metais são classificados como materiais resistentes, sendo bastante duras e pouco maleáveis tais propriedades só são possíveis por conta da organização atômica nos metais, as suas formas geométricas bem como as distancias que separam uma estrutura de outra.
O estado físico das moléculas nada mais é do que as oscilações que eles fazem, quanto mais quente mais oscilam e, portanto, se distanciam, ao se solidificar as moléculas ficam muito mais juntas, por isso a diminuição do seu volume, mas não da massa.
2.R: O número de coordenação (número de vizinhos) das estruturas, CFC, CCC e HC são respectivamente 12,8 e 12.
3.R: Para as estruturas CFC e HC o seu Fator de empacotamento (F.E.A) é 0,78 enquanto a estrutura CCC é tem fator de empacotamento igual a 0,68.
4.R:
Segundo Padilha (p. 112) para os interstícios tetraédricos da estrutura CFC vale a relação: . Assim, a maior esfera que cabe nestes interstícios tetraédricos tem raio 0,28 Å.
5.R:
Na estrutura CCC, a razão entre o raio do interstício tetraédrico (r) e o raio do átomo da rede (R) é . Para os interstícios octaédricos da rede CCC vale a relação .
6.R:
 
 .
7.R:
						 
	
8.R:
Massa específica em relação de sódio (Na)
A massa específica em relação de cloro (Cl)
.