MCM aula 2 (conceito de química)

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Materiais de Construção Mecânica
Princípio de química 
Raphael Rezende
raphaelrezende12@gmail.com
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Calendário e Conteúdos Formativos 
1° Parte: Apresentação da Disciplina 
2° Parte: Estrutura do átomo e ligações química
3° Parte: Materiais Metálicos
4° Aula: Estrutura Cristalina
5° Aula: Propriedades dos aços
6° Aula: Tipos de aços liga (Estruturais e inoxidáveis)
Lista de exercício 
AV1 data: 03/10/2017
7° Aula: Ferro Fundido, Ligas Não Ferrosa (Cobre e suas Ligas, Alumínio e suas Ligas, Titânio e suas Ligas, Os Metais Nobres);
8° Aula: Materiais Poliméricos
9° Aula: Materiais Cerâmicos
10° Aula: Seleção de Materiais; 
Lista de exercícios
AV2 data: 21/11/2017 AV3 data: 05/12/2017 Total: 16 semanas
Apresentação/Disciplina
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Trabalhos
AV1 
Lista de exercício e resenhas – Será fornecido uma lista de exercício para resolução, que deverá ser entregue uma semana antes da AV1 na aula, não será aceito fora do prazo de entrega já estabelecido (se organizem). 
Valor: 2,0 pontos – data: 26/09/2017 
Prova AV1 – valor: 8 pontos – data: 03/10/2017 
AV2 
Lista de exercício – Será fornecido listas de exercício para resolução, que deverá ser entregue uma semana antes da AV2 na aula, não será aceito fora do prazo de entrega já estabelecido (se organizem). 
Valor: 2 pontos – data: 07/11/2017
Prova AV2 – valor: 8 pontos – data: 14/11/2017 
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Ciência dos Materiais
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Recordar conceitos básicos:
Conceitos fundamentais da estrutura atômica
Modelo atômico
Recordar os tipos de ligações químicas 
Iônica (Cerâmicos)
Covalente (Polímeros)
Metálica (Aços)
Relacionar os tipos de ligações químicas com a propriedades do material.
Refratariedade
Elasticidade
Condutor térmico
Conteúdo
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 As linhas horizontais, cada uma sendo chamada de período.
 As linhas verticais da tabela são denominadas de famílias (propriedades químicas e físicas semelhantes).
Tabela Periódica
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Modelo atômico
Posição de cada elétron em particular é mais ou menos bem definida em termos do seu orbital.
Energias dos elétrons são quantizadas  mudança de orbital é possível, com absorção (maior energia) ou emissão (menor energia) de energia.
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Ligação química - Iônica
Na formação da ligação iônica, um metal doa um elétron.
Envolve a transferência de elétrons de um átomo para outro;
A ligação iônica resulta da atração eletrostática entre dois íons de cargas opostas.
Estrutura Iônicos
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Ligações químicas - Covalente
 Na ligação covalente os átomos compartilham os elétrons de valência de átomos adjacentes;
 Materiais poliméricos tipificam esta ligação.
Estrutura Covalente
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Ligações químicas - Metálica
 Átomos dos metais possuem de um a três elétrons de valência.
 Os elétrons de valência passam a se comportar como elétrons “livres” 
 Apresentam a mesma probabilidade de se associar a um grande número de átomos vizinhos
 Formam uma “nuvem eletrônica” 
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 Arranjo dos átomos
O que é arranjo atômico?
 Organização das partes ou dos elementos que formam um todo (estruturas moleculares, cristalina ou amorfas)
Um cristal é definido como um sólido com seus átomos, íons ou moléculas arranjados em um reticulado periódico tridimensional, de longo alcance, que reduza a energia livre por volume. 
O cristal tem bem definido as propriedades físicas, químicas e eletrônicas (diferença de propriedades entre um cristalino e um amorfo)
Célula unitária (esfera rígidas)
Arranjo cristalino (reticulado)
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Classificações dos materiais 
Próxima Aula
Materiais sólidos têm sido convenientemente agrupados em 3 classificações básicas:
Metais;
(b) Polímeros
(c) Cerâmicas;
Materiais Metálicos
Materiais Cerâmicos
Materiais Polimérico
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Referências: 
- JOSE, A. Guimarães, J; Tecnologia dos materiais I e II: novos materiais para a construção mecânica. Rio de Janeiro, 2005.
- CALLISTER JÚNIOR, William D. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2002.