MASI Aula 03 Lista de Exercicios A Estrutura Cristalina dos Materiais

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Lista de Exercícios – Aulas 03 e 04 
Estrutura Cristalina dos Metais 
Disciplina: Materiais Elétricos 
Professora: Juliana S. L. Fonseca Data: __/__/_____ 
Estudante: __________________________________________________________________ 
 
 
01. A estrutura cristalina de um sólido é a designação 
dada ao conjunto de propriedades que resultam da 
forma como estão espacialmente ordenados os átomos 
ou moléculas que o constituem. 
Apenas os sólidos cristalinos exibem esta característica, 
já que ela é o resultado macroscópico da existência 
subjacente de uma estrutura ordenada ao nível atômico, 
replicada no espaço ao longo de distâncias significativas 
face à dimensão atômica ou molecular, o que é exclusivo 
dos cristais. 
Acerca dos seus conhecimentos sobre as estruturas 
cristalinas, assinale a alternativa correta: 
A) As estruturas não-cristalinas têm como característica 
central a sua forma regular e repetitiva. 
B) A célula unitária é uma escolha da forma mais 
complexa que serve como unidade estrutural 
representativa. 
C) O tamanho das arestas da célula unitária e os 
ângulos entre os eixos cristalográficos são chamados de 
constantes de rede. 
D) A principal característica da célula unitária é que ela 
não contém a descrição completa da estrutura. 
E) Só existem quatro formas exclusivas de células 
unitárias que podem ser empilhadas para preencher o 
espaço tridimensional. 
 
02. Os materiais sólidos podem ser cristalinos ou 
amorfos. O conceito de estrutura cristalina está 
relacionado à organização dos átomos de forma 
geométrica. 
As estruturas cristalinas estão presentes em diversos 
materiais, em que os átomos distribuídos dentro de sua 
estrutura formam uma rede chamada retículo cristalino. 
Possuem, portanto, estruturas cristalinas os sais, metais 
e a maior parte dos minerais. 
Com base nos seus conhecimentos sobre as estruturas 
cristalinas, assinale a alternativa que possui alguma 
informação incorreta. 
A) A figura abaixo mostra a estrutura cúbica de corpo 
centrado (ccc), com um átomo no centro da célula 
unitária e um oitavo de átomo em cada um dos oito 
cantos da célula unitária. 
 
B) Nas células do tipo ccc, existem dois átomos em cada 
célula e o fator de empacotamento atômico para essa 
estrutura é de 0,68. 
C) A figura abaixo mostra a estrutura cúbica de face 
centrada (cfc), em que existe meio átomos no centro de 
cada face da célula unitária e um oitavo de átomo em 
cada canto da célula unitária. 
 
D) O fator de empacotamento atômico para a estrutura 
do tipo cfc é de 0,74, sendo também chamada de cúbica 
compacta. 
E) A estrutura hexagonal compacta (hc) é mostrada na 
figura abaixo e nela existem um total de doze átomos 
dentro da célula e FEA de 0,74. 
 
 
 
 
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03. Qual é diferença entre estrutura atômica e estrutura 
cristalina? 
 
04. Esboce as estruturas cristalinas dos tipos: CS, CCC, 
CFC e HC. 
 
05. Esboce uma célula unitária para a estrutura cristalina 
ortorrômbica de corpo centrado. 
 
06. Se o raio atômico do alumínio (CFC) é de 0,143 nm, 
calcule o volume da sua célula unitária em metros 
cúbicos. 
 
07. Mostre que para a estrutura cristalina cúbica de 
corpo centrado, o comprimento da aresta da célula 
unitária a e o raio atômico R estão relacionados por 𝑎 =
4𝑅/√3. 
 
08. Calcule o volume das células unitárias (CS, CCC e 
CFC) em função do raio atômico R. 
 
09. O ferro possui uma estrutura cristalina CCC, um raio 
atômico de 0,124 nm e um peso atômico de 55,85 g/mol. 
Calcule sua massa específica teórica. 
 
10. Calcule o raio de um átomo de irídio, dado que o Ir 
possui uma estrutura cristalina CFC, uma massa 
específica de 22,4 g/cm3 e um peso atômico de 192,2 
g/mol. 
 
 
 
 
 
 
 
 
11. Calcule o raio atômico de um átomo de vanádio, 
dado que o V possui uma estrutura cristalina CCC, uma 
massa específica de 5,96 g/cm3 e um peso atômico de 
50,9 g/mol. 
 
12. A figura a seguir mostra uma célula unitária para um 
metal hipotético. 
 
 
(a) A qual sistema cristalino essa célula unitária 
pertence? 
(b) Como essa estrutura cristalina seria chamada? 
(c) Calcule a massa específica do material, dado que 
seu peso atômico é de 141 g/mol. 
 
GABARITO 
01. C 
02. E 
06. 6,6 x 10-29 m3 
08. 8R3, 12,3R3, 22,6R3 e 33,9R3 
09. 7,9 g cm-3 
10. 0,136 nm