2018221 12955 Qaplic 2018 1 completo

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Material de apoio_QAplicada Eng. Civil_Cristiane K. Santin_UNISINOS 
 
1 
 
 
Material de apoio 
Química Aplicada a Engenharia Civil 
 
 
Prof. Cristiane Krause Santin 
 
OBS: este material didático complementar destina-se aos alunos 
no intuito de ajudar, auxiliar e complementar os estudos para a 
disciplina. O mesmo não substitui sob nenhuma hipótese a 
necessidade de consultar livros e outros materiais didáticos. 
 
 
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PLANO DE AULA- Química Aplicada a Eng. Civil 
O Plano de aula se encontra no site da Unisinos_Plano de aula. 
OBS: Poderá haver alteração nos assuntos a serem abordados por motivo de readequação das aulas, sem 
aviso prévio. Não haverá alteração das datas das avaliações. 
 
METODOLOGIAS, TÉCNICAS E RECURSOS DE ENSINO E APRENDIZAGEM 
Aulas expositivas e dialogadas, com o auxílio de quadro-negro, recursos de vídeo, projetor de imagens. 
É disponibilizada uma apostila, onde está digitada toda parte de conceituação. Nesta, também essão 
inclusos exercícios de fixação. 
METODOLOGIAS, TÉCNICAS E RECURSOS DE AVALIAÇÃO 
 
A avaliação constitui processo contínuo, sistemático e cumulativo. A aprendizagem do aluno será avaliada ao longo 
do semestre letivo e será expressa em dois graus GA e GB. 
A nota referente a cada um dos graus A e B será obtida através de testes escritos, laboratórios e provas escritas. Todos 
os testes e provas serão cumulativos ao longo do semestre, de modo que possam habilitar o aluno a utilizar, 
criativamente, as aprendizagens propostas pela disciplina. O grau final do semestre resulta da média ponderada dos 
graus GA e GB. 
Média final = GA x 0,33 + GB x 0,67 ≥ 6,0 
O aluno que por algum problema devidamente informado e pertinente, o qual usara o Grau C para 
recuperar tal avaliação. O mesmo valera para o aluno que obteve aproveitamento inferior a 6,0 na média 
ponderada entre os dois graus. O grau de substituição (chamado de Grau C) será constituído de uma prova 
escrita, que englobará todo o conteúdo da disciplina. Este grau substituirá integralmente o grau desejado. 
Laboratórios 
 
Para participar da aula de laboratório o aluno deve estar usando os EPI’s adequados e necessários. NÃO 
será permitida a entrada de aluno sem o uso destes. 
Os grupos serão compostos de 2 alunos. 
 
Transformação de unidades. IMPRESCINDIVEL saber ! 
Algumas dicas para relembrar ! 
Regras Práticas: 
1 - Para passar de uma unidade para outra imediatamente inferior devemos fazer uma multiplicação por 10.
 Ex : 1 m = 10 dm 
2- Para passar de uma unidade para outra imediatamente superior, devemos fazer uma divisão por 10. Ex 
: 1 m = 0,1 dam 
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3- Para passar de uma unidade para outra qualquer, basta aplicar sucessivas vezes uma das regras 
anteriores. Ex : 1 m = 100 cm ; 1 m = 0,001 km 
 
À medida que as unidades seguem a orientação da direita, os valores são multiplicados por 10. E à medida 
que seguem a orientação da esquerda, os valores são divididos por 10. Essa tabela de conversão existe para 
que as valores estejam sempre na mesma unidade. Vamos realizar as seguintes transformações: 
 
Comprimento 
Quilômetro(km) Hectômetro(hm) Decâmetro(dam) Metro(m) Decímetro(dm) Centímetro(cm) Milímetro (mm) 
1000 m 100 m 10 m 1 m 0,1 m 0,01 m 0,001 m 
 
Area 
Quilômetro 
quadrado 
(km
2
) 
Hectômetro 
quadrado 
(hm
2
) 
Decâmetro 
quadrado (dam
2
) 
Metro 
quadrado m
2
) 
Decímetro 
quadrado 
(dm
2
) 
Centímetro 
quadrado(cm
2
) 
Milímetro 
quadrado (mm
2
) 
1x10
6
 m
2
 1x10
4
 m
2
 1x10
2
 m
2
 1 m
2
 1x10
-2
 m
2
 1x10
-4
 m
2
 1x10
-6
 m 
Volume 
O litro (L ) é uma medida de volume muito comum e que corresponde a 1 dm
3
. 
1 litro = 0,001 m
3
 => 1 m
3
 = 1000 litros 
1 litro = 1 dm
3 
1 litro = 1.000 cm
3
 
1 litro = 1.000.000 mm
3 1mL = 1cm
3 
Quilômetro 
cúbico (km
3
) 
Hectômetro 
cúbico (hm
3
) 
Decâmetro 
cúbico(dam
3
) 
Metro 
cúbico(m
3
) 
Decímetro 
cúbico (dm
3
) 
Centímetro 
cúbico (cm
3
) 
Milímetro 
cúbico (mm
3
) 
1x10
9
 m
3
 1x10
6
 m
3
 1x10
3
 m
3
 1 m
3
 1x10
-3
 m
3
 1x10
-6
 m
3
 1x10
-9
 m
3
 
 
Medida de Grandeza Fator Múltiplos Unidade Submúltiplos 
Capacidade Litro 10 kl hl dal l dl cl ml 
Volume Metro Cúbico 1000 km
3
 hm
3
 dam
3
 m
3
 dm
3
 cm
3
 mm
3
 
Área Metro Quadrado 100 km
2
 hm
2
 dam
2
 m
2
 dm
2
 cm
2
 mm
2
 
Comprimento Metro 10 km hm dam m dm cm mm 
Massa Grama 10 kg hg dag g dg cg mg 
 
 
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Conversões de unidades 
 
 Tempo 
Unidade Símbolo Equivalência 
segundo s 1 s 
u. a. de tempo u.a.t. ~ 2,418 88 x 10
-17
 s 
minuto min = 60 s 
hora h = 3600 s 
dia d = 86400 s (convencionado) 
semana s = 7 dias 
mês m = 30 dias (convencionado) 
ano a ~ 31 556 952 s 
 
 
Energia 
Unidade Símbolo Equivalência 
joule J = 1 N.m = 1 kg.m².s
-2
 
erg (cgs) erg = 10
-7
 J 
hartee (au) Eh ~ 4,359 75 x 10
-18
 J 
rydberg Ry ~ 2,179 87 x 10
-18
 J 
eletron-volt eV ~ 1,602 18 x 10
-19
 J 
caloria termoquímica calth = 4,184 J 
caloria internacional calIT = 4,1868 J 
caloria a 15 
o
C calIT ~ 4,1855 J 
atmosfera-litro atm-l = 101,325 J 
British Thermal Unit Btu = 1055,06 J 
 
Forca 
Unidade Símbolo Equivalência 
newton N = kg.m.s
-2
 
dina (unidade cgs) dina = 10
-5
N 
u. a. de força u.a.f. ~ 8,238 73 x 10
-8
N 
quilograma-força kgf = 9,80665 N 
 
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Faça as devidas transformações: 
1) 5,81 km = hm 2) 12,3 m = dm 3) 7 hm= dam 
4) 1,52 m= cm 5) 18,2 dm= mm 6) 0,01 hm= dam 
7) 5km= m 8) 0,125 m= cm 9) 14,75 cm= mm 
10) 1,9m= mm 11) 32,8dm= m 12) 15mm= cm 
16. Calcule o valor das expressões abaixo e de sua resposta em metros 
a) 35 dm + 13 m = 
b) 300 cm + 1,8 dm = 
c) 0,12 dam + 18dm = 
d) 3,2 km – 170 dm + 12 m = 
17) Transforme em horas 
a) 1 dia b) 1 semana c) 10 dias 
d) 1 mês e) 1 ano f) 300 min 
g) 1020 min h) 36.000 s i) 1,5 dia 
j) 1,5 semanas k) 1/2 dia l) 1/3 do dia 
18) Transforme em segundos: 
a) 1 min b) 1 h c) 1 dia 
d) 1 semana e) 1 mês f) 1,5 min 
g) 23,5 min h) 1/2 h i) 0,5 h 
j) 1,5 h k) 2 horas e 12 minutos 
 
19) Expresse em litros 
a) 70 dm3 b) 83,6 dm3 c) 5m3 
d) 2,8m3 e) 3500cm3 f) 92cm3 
20) Qual e o volume , em cm3, de: 
a) uma embalagem de vinagre de 720 mL 
b) uma garrafa de refrigerante de um litro e meio 
c) um garrafão de 5 litros de água 
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21) Uma embalagem cabem 250mL de detergente. Para a limpeza de uma cozinha industrial foram usadas 
6 embalagens. Indique quanto foi usado de detergente, em litro (s). 
22) Um copo tem capacidade de 0,25L. Quantos destes copos podemos encher com 5 litros de 
refrigerante. 
23) Complete: 
a) 7 g = mg b) 0,5 mg = dg 
c) 0,0001 mg= kg d) 8 kL = L 
e) 2,5 hL =mL f) 60000 cL= hL 
g) 48 cL= daL h) 3,5 m3= dam3 
i) 456 mm3= dm3 j) 3,87 km3= hm3 
24) Converta: 
a) 100 mmH2O = kPa c) 100 mmHg= kPa 
b) 0,5 kgf/cmm2= kPa d) 2 atm = kPa 
e) 3 Bar = kPa f) 20 psi = kgf/cm2 
g) 200 mmH2O = mmHg h) 735,5 mmHg = psi 
i) 10 kgf/cm2 = mmH2O j) 2,5 kgf/cm
2 = mmHg 
 
 
 
 
Conversão de Nanometros 
 nm↔m 1 m = 1000000000 nm 
nm↔km 1 km = 1000000000000 nm 
nm↔cm 1 cm = 10000000 nm 
nm↔mm 1 mm = 1000000 nm 
nm↔um 1 um = 1000 nm 
nm↔pm 1 nm = 1000 pm 
nm↔dm 1 dm = 100000000 nm 
nm↔in 1 in = 25400000.000102 nm 
nm↔ft 1 ft = 304800000.00122 nm 
nm↔mi 1 mi = 1609344000006.4 nm 
 
 
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Por que estudar a Ciência dos Materiais ? 
No nosso dia-a- dia nos deparamos com uma imensa variedade de artefatos e materiais 
cada qual com sua aplicabilidade especifica. Porém, para produzir tais artefatos estudos 
preliminares de cada componente constituinte, suas características, sejam elas macroscópicas ou 
microscópicas, assim como suas propriedades foram necessários. 
O conhecimento da estrutura, composição, quantidade, tamanho, morfologia, relações de 
orientação e distribuição das fases, assim como da natureza, quantidade e distribuição dos defeitos 
cristalinos, são de extrema valia para o entendimento e, às vezes, até para a previsão de numerosas 
propriedades dos materiais. Muitas propriedades dos materiais, tais como limite de escoamento, 
limite de resistência, tenacidade à fratura, resistência ao desgaste e resistência à corrosão são 
fortemente dependentes da microestrutura. Outras propriedades, tais como ponto de fusão, módulo 
de elasticidade, densidade e coeficiente de dilatação térmica, são fracamente dependentes da 
microestrutura. Estas propriedades são mais dependentes da distribuição eletrônica, do tipo de 
ligação química predominante, e da estrutura cristalina. 
O ramo que estuda com ênfase o que acabamos de relatar é dito ciência dos materiais e 
envolve a investigação das relações entre as propriedades e as estruturas dos materiais. 
 
Os materiais podem ser classificados de acordo com sua estrutura atômica e química. Assim, 
temos: 
 Metais: átomos são arranjados na forma de cristais compactos 
 Cerâmicas: arranjos de átomos organizados (cristais) ou não (amorfos) 
 Polímeros: arranjos de moléculas 
 Compósitos (combinação de dois ou mais) 
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Conceitos básicos: 
 Materiais: constituídos de átomos 
 Sólidos: arranjos estáveis dos átomos. Estes podem se arranjar formando diferentes estruturas 
como: 
 a. Cristalina: átomos são arranjados formando uma rede espacial (cristal) 
b. Amorfa: Os átomos são arranjados de maneira organizada apenas em pequena escala, ou 
em algumas regiões muito pequenas do sólido, o que não caracteriza um cristal; pe. vidro 
c. Molecular: são constituídos por moléculas que se encontram ligadas entre si através de 
ligações intermoleculares. O gelo, o iodo e o enxofre são alguns exemplos de estruturas que 
pertencem a esta classe de sólidos. 
A tabela abaixo apresenta alguns exemplos de aplicações e propriedades dos materiais. 
 Exemplos e Aplicações Propriedades 
Metais e Ligas 
Cobre Fios elétricos Alta condutividade elétrica 
Boa conformabilidade 
Ferro fundido Blocos de motores para 
automóveis 
Fundibilidade, usinabilidade, 
amortecimento de vibrações 
Aços-liga Ferramentas, chassis Endurecimento por tratamento 
térmico 
Cerâmicas e Vidros 
SiO2.Na2O-CaO Vidro para janelas Transparência, isolamento térmico 
Al2O3.MgO.SiO2 refratários Refratariedade, isolamento 
térmico, inercia química 
Titanato de bário Capacitores para microeletrônica Capacidade de armazenamento de 
cargas elétricas 
Sílica Fibras óticas para TI Índice de refração adequado, baixa 
perda ótica 
 
Estrutura 
 
Fonte: Ciência dos Materiais-DEMAT-EE-UFRGS 
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Tabela: Características químicas dos materiais 
 Ligação Menor partícula 
Menor unidade 
Estrutura 
metais Metálica Elétrons e cargas 
positivas 
Cristalina 
semicondutores Covalente (iônica) Átomo Cristalina (raro amorfa) 
cerâmicos Covalente ,iônica Íons e/ou átomos Cristalina 
vidros Covalente ,iônica Molécula Amorfa 
polímeros Covalente, lig. 
Secundarias 
Cadeia de 
moléculas 
Amorfa (raro cristalina) 
Fonte: ttp://www.mse.uiuc.edu/info/mse182/t41.html 
 
Tabela. Classes e subclasses de materiais 
Classe Subclasse 
Metais 1. Ferro e aço 
2. Ligas não ferrosas e superligas 
3. compostos intermetálicos (materiais estruturais de alta temperatura) 
Cerâmicas 1. Cerâmicas estruturais 
2. Refratarias 
C. Cerâmica branca 
D. vidros 
e. cerâmicas para aplicações elétricas 
f. comento e concreto 
Polímeros 1. Plásticos 
2. Elastômeros 
3. Fibras 
Compósitos 1. compósitos particulados 
2. compósitos laminados 
3. compósitos reforçados com fibra 
Fonte: http://www.mse.uiuc.edu/info/mse182/t41.html 
Atualmente, fala-se em duas grandes classes de materiais: 
 - materiais estruturais: que são todos os materiais para os quais as propriedades mecânicas têm 
um papel fundamental; 
- materiais funcionais: que servem para cumprir um grupo de funções como, por exemplo, 
materiais ‘semicondutores’, materiais magnéticos, materiais condutores de eletricidade, luz, etc. 
 
Metais 
São materiais caracterizados por apresentarem uma ligação metálica entre os átomos. 
Apresentam seus átomos organizados numa estrutura repetitiva regular a qual chamamos de 
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cristal. apresentam um grande número de elétrons livres, ou seja, elétrons que não estão presos a 
um único átomo. 
Ex: Cu-Sn (bronze), Cu-Zn (latão), Fe-C (aço), Pb-Sn (solda), aço, alumínio 
Características Gerais 
 resistência (propriedade mecânica); 
 densos; 
 maleável ou dúctil: alta plasticidade; 
 resistente à fratura: alta tenacidade; 
 excelentes condutores de eletricidade e calor; 
 opacos à luz visível; 
 brilho metálico 
Os processos utilizados na fabricação, transformação e produção de metais englobam a 
fundição, conformação, junção, usinagem. 
 
Cerâmicas 
São combinações de metais com elementos não metálicos. Os principais tipos são: óxidos, 
nitretos e carbonetos. Do ponto de vista de ligações químicas, possuem um caráter misto, podendo 
predominantemente iônicos até predominantemente covalentes. Englobam as cerâmicas 
tradicionais, as cerâmicas de alto desempenho, os vidros e vitro-cerâmicas, materiais refratários e 
os cimentos. Ex: telhas, tijolos e manilhas, azulejo, 
Características Gerais 
 Alta resistência mecânica e baixa ductilidade 
  Alta estabilidade química e térmica 
 Maior resistência ao calor e à corrosão que metais e polímeros; 
 São menos densas que a maioria dos metais e suas ligas; 
 Os materiais usados na produção são abundantes e baratos; 
 Bons isolantes térmico e elétrico 
Os processos utilizados na fabricação, transformação e produção de metais englobam a 
fundição ou colagem, compactação, sinterização. 
 
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Polímeros 
São materiais constituídos de macromoléculas orgânicas, sintéticas ou naturais. Os 
plásticos e borrachas são exemplos de polímeros sintéticos, enquanto o couro,a seda, o chifre, o 
algodão, a lã, a madeira e a borracha natural são constituídos de macromoléculas orgânicas 
naturais. A ligação química entre átomos da cadeia é covalente, enquanto a ligação intercadeias é 
fraca. 
 
Polímeros 
 
Naturais Sintéticos 
 
Proteinas gomas elastômeros fibras plásticos 
 
Polissacarídeos 
 Termoplásticos Termorrígidos 
 
 Molec. Simples reticuladas 
 
 Ramificadas lineares 
 
 Amorfos cristalinos 
 
Características Gerais 
 Baixa densidade. 
 Flexibilidade e facilidade de conformação. 
 Tenacidade. 
 Geralmente pouco resistentes a altas temperaturas 
 Isolantes térmicos e elétricos 
 Boa resistência a corrosão 
Os processos utilizados na fabricação, transformação e produção de polimeros englobam a 
extrusão, injeção, conformação, fundição. 
 
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Compósito ou material conjugado 
São materiais projetados de modo a conjugar características desejáveis de dois ou mais 
materiais. Podem ser compostos por metais, cerâmicas, óxidos e polímeros. 
 
 
Fonte: Trabalho de Daniela Becker. Universidade de Joinville. 
Características Gerais 
Projetados para apresentar as melhores características de cada um dos materiais envolvidos. 
Os processos utilizados na fabricação, transformação e produção de metais englobam a 
conformação, fundição, junção, compactação, sinterização. 
 
Qual o melhor material para um determinado fim ? 
Fatores como custo, tempo de vida ou durabilidade, aparência, finalidade e o meio em que 
se encontram os materiais devem ser considerados quando da escolha de um dado material. 
Ao selecionar um material devemos cuidar alguns critérios: 
• Caracterizar quais as condições de operação que será submetido o referido material; 
• Levantar as propriedades requeridas para tal aplicação; 
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• Desempenho, limitações e restrições quanto ao uso dos mesmos; 
• Levantamento sobre o tipo de degradação que o material sofrerá em serviço e após seu uso; 
• Disponibilidade de matéria-prima e viabilidade técnica em obter a dimensão e forma da peça 
para seu emprego; 
• Baixo impacto ambiental da produção e reciclabilidade do material após uso; 
• Economicamente viável. 
 
Por exemplo, se for necessário resistência mecânica 
 
Fonte: Introdução a Ciência e Engenharia dos Materiais. Callister, W. 
 
Fonte: Introdução a Ciência e Engenharia dos Materiais. Callister, W 
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PROPRIEDADES BÁSICAS DOS MATERIAIS 
O desempenho de um componente, assim como seu processo de fabricação estão 
relacionados com as suas propriedades. 
(a) Propriedades Mecânicas 
Resistência à tração e compressão; resistência a flexão transversal; resistência ao impacto; 
resistência à fadiga, à fluência; dureza; plasticidade/ductilidade e tenacidade 
(b) Propriedades Químicas 
Resistência à corrosão, resistência à oxidação 
(c) Propriedades Físicas 
Elétricas (condutividade elétrica, resistividade elétrica), Magnéticas (permeabilidade magnética; 
indução magnética); Térmicas ( condutividade térmica; dilatação térmica ); Óticas ( transparência; 
índice de refração) 
Para determinação das propriedades existem vários ensaios. O procedimento de cada 
ensaio é descrito em normais técnicas nacionais e internacionais como: 
ISO – International Standard Organization; 
ABNT- Associação Brasileira de Normas Técnicas; 
DIN - Deutsche Industrie Normen; 
ASTM – American Society for Testing and Materials 
MPIF- Metal Powder Industry Federation, etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Relembrando alguns pontos básicos da Química Geral 
Teorias atômicas 
 
Fonte:http://luiza_vanessa.no.comunidades.net/index.php?pagina=1416446734 
Números quânticos: descrever os elétrons 
N° quântico principal (n): níveis principais de energia para o elétron (K,L....Q) 
 
 
 
N° quântico secundário ou azimuthal (l): subniveis de energia (s,p,d,f) 
 
 
 
N° quântico magnético (ml)- orientação do orbital no espaço; -3,.....,+3 
 
 
 
N° quântico do spin do elétron (ms) : + ½ e – ½ 
 
 
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Tabela Periódica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Periodic table. Freshney program. 
 
Quadro geral das Propriedades 
 
 
 
 
 
 
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Raio Atômico e Iônico 
 
 
Energia de Ionização e Eletroafinidade 
 
 
 
 
Volume, Densidade, PF e PE Eletronegatividade 
 
 
 
 
 
 
 
 
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LIGAÇÕES QUÍMICAS 
A maioria das substâncias conhecidas é formada por átomos ligados entre si. A capacidade de 
combinação de um elemento indica sua tendência de atingir um estado mais estável, de menor 
energia. 
Eletrosfera deformável relaciona-se com a presença de Ruptura das ligações e consequentemente a 
Ruptura do material. 
 O esforço ao qual o amterial é submetido relaciona-se diretamente com a força de ligação que este 
apresenta e com isso tem-se um comportamento onde a Compressão aproxima os núcleos, a 
Tração afasta os núcleos influenciando no comportamento da Elasticidade evidenciada para o 
material em analise. 
 
Símbolos de Lewis: consistem no símbolo químico do elemento mais um ponto para cada elétron 
de valência. 
Exemplo: 
 
Regra do Octeto: um átomo adquire estabilidade quando possui 8 elétrons na camada mais 
externa. Para isto os átomos perdem, ganham ou compartilham 
Existem 3 tipos gerais de ligação químicas: 
1. Metálica 
2. Iônicas 
3. Covalentes 
 
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1. Ligação Metálica 
Tem-se os elétrons livres para mover-se os quais ficam entre os cátions dos metais. Quanto 
maior for o número de elétrons livres por cada átomo metálico, mais forte será a ligação metálica. 
É o caso do magnésio, cuja ligação metálica é mais forte do que a do sódio, uma vez que os 
átomos de magnésio possuem 2 elétrons de valência e, os átomos de sódio têm apenas 1. 
 
Os metais apresentam propriedades físicas características, tais como: condutividade 
elétrica e térmica; brilho metálico; altos índices de reflexão; são maleáveis e dúcteis; formam ligas 
com facilidade. 
1.1 Condutividade 
 Todos os metais são excelentes condutores de eletricidade e calor e, esta condutividade 
elétrica pode ser atribuída ao movimento dos elétrons. Tanto o número de elétrons presentes no 
nível mais externo, como a presença de orbitais desocupados na camada de valência, são fatores 
importantes que explicam a condutividade e as ligações nos metais. 
 
Fonte: Kotz e Treichel. Quimica Geral e Reações Quimicas,Cap.14, Lig. Metalicas.; Castellan. Ciencia e Eng. dos 
materiais.Uma Introducao.cap19.pag421 
 
 
 
 
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Estrutura de banda de energias : 
(a) um isolante, (b) um semicondutor e (c) um condutor 
 
 
 
 
 
1.1.1 Variação da condutividade com a Temperatura 
Condutor metálico: substancia com uma condutividade elétrica que decresce com o aumento da 
temperatura 
Semicondutor: substancia com uma condutividade elétrica queaumenta com o aumento da 
temperatura 
Solido isolante: substancia com uma condutividade elétrica baixa 
Supercondutores: classe especial de materiais que tem resistência elétrica zero abaixo da 
temperatura critica 
 
 
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1.2 Brilho 
 Superfícies lisas de metais, geralmente apresentam aspecto brilhante e lustroso. Todos os 
metais, exceto o ouro e o cobre, apresentam cor prateada. O brilho é característico e, é observado 
segundo qualquer ângulo, em contraste com o brilho de alguns poucos elementos não metálicos, 
como o iodo e o enxofre que são brilhantes somente quando observados segundo ângulos de 
pequena magnitude. 
 Os metais são usados como espelhos, uma vez que eles refletem a luz incidente sobre 
qualquer ângulo. Este fato é devido aos elétrons “livres” nos metais, que absorvem a energia da 
luz e a emitem quando o elétron retorna do estado excitado ao seu nível energético normal. Como 
a luz em todos os comprimentos de onda (cores) é absorvida e imediatamente reemitida, 
praticamente toda luz incidente se reflete, conferindo o brilho. As cores avermelhadas do cobre e 
dourada do ouro são devido a maior absorção de certas cores em relação a outras. 
 Muitos metais quando expostos a luz emitem elétrons (efeito fotoelétrico). Alguns, emitem 
elétrons quando irradiados com radiação de pequeno comprimento de onda e outros emitem 
elétrons quando aquecidos (emissão termoiônica). 
 
1.3 Maleabilidade e força de coesão 
 Os metais apresentam propriedades mecânicas características, como maleabilidade e 
ductibilidade. 
 
Isso indica que não há muita resistência à deformação da sua estrutura, mas mesmo assim, 
existe uma intensa força de coesão que mantém os átomos unidos. Esta força de coesão pode ser 
medida através do calor de atomização. Esse tipo de força, diminui de cima para baixo em um 
grupo na tabela periódica (por exemplo de, Li, Na, K, Rb, Cs), sugerindo que são inversamente 
proporcionais à distância internuclear. Ela aumenta ao se passar do G1 ao G2 e G13 na tabela, 
sugerindo que a força metálica depende do número de elétrons de valência. Os pontos de fusão e, 
em grau ainda maior, os pontos de ebulição dos metais, acompanham as tendências da energia de 
coesão. 
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24 
 
 Os elementos metálicos, normalmente reagem com outros elementos metálicos, as vezes, 
em uma ampla faixa de composição, formando uma grande variedade de ligas. Estas se 
assemelham a metais e, apresentam as propriedades dos metais. 
2. Ligação Iônica ou eletrovalente 
Para se formar uma ligação iônica, é necessário que os átomos de um dos elementos 
tenham tendência a ceder elétrons e os átomos do outro elemento tenham tendência a receber 
elétrons. Basicamente uma ligação iônica é formada pela combinação de um metal com um não- 
metal ou entre um metal e o H. 
Ex.1. Óxido de Magnésio (MgO) 
Mg: Z = 12; 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
 _ 2 e
-
 na ultima camada 
O: Z = 8; 1s
2
2s
2
2p
4
 _ 6e
-
 na ultima camada 
 
 
A energia de atração entre íons de cargas opostas depende de 2 fatores: 
1. Grandeza das cargas iônicas: quanto maiores forem maior será a atração e, a energia do par 
iônico será mais negativa 
Ex: Na
+
 Cl
- 
 e
 
Ca
+2
 O
-2
 
(+1).(-1) (+2).(-2) neste caso, a atração será 4 vezes maior que a atração no NaCl e, 
a energia 4 vezes mais negativa. 
2. Distância entre os íons: quanto maior a distância, menor a atração entre os íons e, isto está 
relacionado com o tamanho do íon. 
Ex: KCl, NaCl e LiCl 
Características e propriedades 
 
 Sólidos na Temp. ambiente constituindo um reticulo cristalino 
 
 
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25 
 
 Apresentam altos pontos de fusão e de ebulição 
 são quebradiços e duros 
 são solúveis em agua 
 
 bons condutores de eletricidade quando fundidos ou em solução aquosa 
 
3. Ligação Covalente 
 
Um par de elétrons é compartilhado por dois átomos, sendo um elétron de cada átomo 
participante da ligação e, assim, adquirir configuração estável. 
Ligação covalente apolar : os elétrons estão igualmente compartilhados entre os átomos. 
 
Ligação covalente polar: um dos átomos exerce maior atração pelos elétrons ligantes que o outro. 
 
Energias de Ligação 
Muitas propriedades físicas dos materiais podem ser pevistas através do conhecimento das 
forcas interatômicas que ligam os átomos entre si. 
Imaginemos 2 átomos isolados, a medida que estes se aproximam, cada átomo exercera 
uma força sobre outro. Estas forças são ditas forças de atração e de repulsão e a magnitude destas 
forças esta relacionada com a distancia interatomica de separação. 
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26 
 
 
 
 
 
 
Forças Atrativas Forças Repulsivas 
 
A força de interação eletrostática núcleo-núcleo e elétron - elétron é repulsiva, enquanto 
que a força de interação eletrostática núcleo- elétron é atrativa. 
Para haver formação de uma molécula diatômica tem de existir equilíbrio neste sistema 
composto por dois átomos, isto é, tem de existir estabilidade, estabilidade essa que depende da 
distância a que os núcleos se encontram, a distância de equilíbrio. 
A energia potencial de interação eletrostática entre os átomos de uma molécula diatômica 
em função da distância entre os núcleos pode ser visualizada através da figura abaixo, em que a 
energia é arbitrariamente nula para uma distância infinita entre os núcleos. Esta distância entre os 
núcleos designa-se por comprimento de ligação entre os átomos da molécula. 
 
(a) (b) 
Fig. Gráfico da variação da energia potencial eléctrica em função da distância de dois átomos de hidrogénio. 
Quando os núcleos se encontram à distância r0, a energia potencial da molécula assume o 
seu valor mínimo possível, E0, e, a esta distância, este sistema encontra-se num estado de 
equilíbrio, isto é, a molécula acaba de se formar. 
O sistema composto pelos dois átomos ligados possui menor energia que o conjunto dos 
dois átomos isolados. 
A energia de ligação é a energia libertada quando dois átomos isolados se aproximam o 
suficiente para formar um sistema estável, ou seja, estabelecer uma ligação química 
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27 
 
Fornece informações sobre a estabilidade da molécula, ou seja, quanto maior o valor da 
energia de ligação mais estável é essa ligação. O ponto em que a força de ligação é zero 
corresponde ao ponto de mínima energia. 
 
Algumas propriedades podem ser correlacionadas com a energia de ligação química, como: 
temperatura de fusão (Tm); módulo de elasticidade (E); coeficiente de dilatação térmica; 
condutividade térmica e elétrica e a transparência ou opacidade de um material. 
(a) Temperatura de Fusão 
A tabela abaixo apresenta valores das energias de ligação relacionada com a temperatura de 
fusão de diversos materiais. 
 
 (b) Módulo de Elasticidade (E): relacionado com a inclinação da curva da força na distância de 
equilíbrio da ligação 
 
Fonte: Marcos H. Ara. Escola Politécnica de SP. Trabalho apresentado na disciplina de Ciência dos materiais 
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28 
 
(c) Coeficiente de dilatação: Quanto maior for energia necessária para quebrar a ligação menor 
serão os espaçamentos interatômicos (Δa0) antes da “ruptura” da ligação. 
 
Fonte: Marcos H. Ara. Escola Politécnica de SP.Trabalho apresentado na disciplina de Ciência dos materiais 
 
(d) Transparência ou opacidade: A presença de elétrons livres torna o componente opaco, ou seja, 
não transparente à luz. Os metais são opacos em todo espectro da radiação visível em decorrência 
da ligação metálica 
FORÇAS OU LIGAÇOES INTERMOLECULARES 
Há, ainda, outros tipos de ligações, também importantes, as quais chamaram de ligações 
intermoleculares que são: 
1. Ligações de hidrogênio: na qual o hidrogênio liga-se a átomos com alta eletronegatividade que 
são o oxigênio, o flúor e o nitrogênio. 
 
2. Dipolo permanente- dipolo permanente: atração entre moléculas polares. Os dipolos atraem-se 
pelos pólos opostos. 
 
Fonte: Brown, L. S. and Holme, T. A. Química Aplicada a Engenharia- Ed. Cengage Learning Ltda 2006. 
 
Ex: HCl, SO2, PCl3, H2S, HBr 
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29 
 
3. Forças de van Der Waals: que podem ser classificadas ainda, como: 
a) Ìon-dipolo permanente: atração entre um íon e uma molécula polar (dipolo) 
 
b) Dipolo induzido-dipolo induzido: também chamada de Força de dispersão de London. Ocorre 
entre moléculas apolares, que quando se aproximam umas das outras, causam uma repulsão entre 
suas nuvens eletrônicas, que então se deformam, induzindo a formação de dipolos. 
Ex: CO2, O2, CH4, I2, SO3 
 
 
Ordem crescente das força intermoleculares 
Dipolo instantâneo - dipolo induzido(Forças de London) < dipolo- dipolo permanente < lig. de 
hidrogênio 
ordem crescente 
Resumo da força das ligações: 
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30 
 
 
 
Ligações Químicas e os Materiais 
 
 
Propriedades dos materiais relacionadas com o tipo de ligação interatômica e força 
intermolecular 
 
 
 
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31 
 
Exercícios de Fixação 
1. Os elementos abaixo pertencem ao terceiro período da tabela periódica e apresentam as 
seguintes camadas de valência: 
12221422 pspsspss
EDCBA 
Analisando essas configurações eletrônicas foram feitas as seguintes afirmações: 
I.Os elementos, A e B, podem formar um sal através de ligação iônica. 
II.O elemento com maior eletroafinidade é o B, enquanto que o D possui menor energia de 
ionização. 
III.Os elementos com maior e menor raios atômicos são o C e o E, respectivamente. 
 
Está CORRETO o que se afirma em: 
(a) I, apenas. 
(b) II, apenas. 
(c) I e III, apenas. 
(d) II e III, apenas. 
 
2. Os elementos químicos magnésio, potássio, cálcio, nitrogênio e fósforo são essenciais para a 
formação e o crescimento de vegetais. 
Considerando-se a posição desses elementos químicos na Tabela Periódica e suas propriedades, 
pode-se afirmar: 
(a) O composto binário formado pela reação entre o cálcio e o nitrogênio é predominantemente 
covalente. 
(b) O cálcio e o magnésio formam ânions mais facilmente que o cloro e o bromo. 
(c) O potássio e o fósforo formam um composto predominantemente iônico representado pela 
fórmula K3P. 
(d) O potencial de ionização do cálcio é maior do que o do fósforo. 
(e) O magnésio e o fósforo formam íons que apresentam raios iônicos iguais. 
 
3. Um determinado elemento químico pertencente à família dos alcalino-terrosos e ao terceiro 
período da tabela periódica forma um composto binário com o fósforo (P). 
Sobre esse composto, pode-se dizer que 
(a) o fósforo tem NOX igual a –5. 
(b) o cálcio é o metal constituinte. 
(c) sua fórmula química é Mg3P2. 
(d) o composto é o fosfato de cálcio 
 
4. Com base nos conceitos de química, marque verdadeiro ou falso 
( ) Cátions são íons de carga positiva. 
( ) Ligações iônicas são formadas pelo compartilhamento de elétrons. 
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32 
 
( ) O Potencial de ionização nos elementos do grupo 1 é diretamente proporcional ao raio 
atômico. 
( ) Uma ligação covalente é exclusivamente uma ligação 

 (pi). 
( ) Elementos com distribuição eletrônica final em np
5
, são por características, doadores de 
elétrons. 
( ) Ligações metálicas são realizadas por todos os elementos representativos. 
( ) A formação de um líquido é devido a atrações eletrostáticas entre íons. 
( ) Átomos com hibridização sp
2
 correspondem a elementos do grupo 2 da tabela periódica. 
( ) Potencial de ionização corresponde à energia necessária para a retirada de um elétron da 
camada de valência, portanto, é um processo exotérmico 
 
5. Com base nos diferentes tipos de ligações químicas, quais as ligações químicas responsáveis 
pela existência das substâncias: sódio metálico (Na), sal de cozinha (NaCl), ácido muriático (HCl) 
e gás oxigênio (O2)? 
 
6. Em competições esportivas é comum premiar os vencedores com medalhas que hierarquizam a 
classificação dos três primeiros colocados com ouro, prata e bronze. A medalha que 
tradicionalmente é conferida ao terceiro colocado é de bronze, que é 
 
(a) uma solução sólida de cobre e estanho. 
(b) uma liga metálica formada por prata e iodo. 
(c) uma mistura heterogênea de cobre e estanho. 
(d) a denominação em latim do elemento bromo. 
(e) um amálgama de mercúrio e enxofre. 
 
7. Ao se analisar um sólido desconhecido, observa-se que ele apresenta as seguintes propriedades: 
macio nterelativame ÉIV
elétrica corrente conduz NãoIII
água em insolúvel tePraticamenII
baixa fusão de aTemperaturI
 
a) Indique o tipo de ligação esperado entre as partículas dessa substância. 
b) Com base no tipo de ligação esperado entre as partículas, explique por que o sólido 
desconhecido apresenta temperatura de fusão baixa. 
c) Explique por que as partículas dessa substância não conduzem eletricidade 
 
8. Considere as alternativas a seguir e assinale a INCORRETA. 
a) Pode-se obter fios a partir de elementos como ouro e níquel. 
b) Metais são, em geral, muito resistentes à tração. 
c) Quando polidas, superfícies metálicas refletem muito bem a luz. 
 d) Em materiais que apresentam ligação metálica, os pontos de fusão são sempre elevados 
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33 
 
 
9. A condutibilidade elétrica do cobre pode ser explicada pelo fato de 
a) ser sólido a temperatura ambiente (25°C). 
b) formar um aglomerado molecular. 
c) ocorrer ruptura das suas ligações iônicas 
d) existirem prótons livres entre seus átomos 
e) existirem elétrons livres entre seus cátions 
 
Respostas 
1. letra a 2. letra c 3. letrs c 4. V-F-F-F-F-F-F-F-F 
5. Na-lig. Metálica; NaCl- lig. Iônica; HCl-lig. Covalente, O2 – lig. Covalente 
6. letra a 
7. a) covalente; b) devido ao tipo de ligacao química, há o compartilhamento de elétrons; c) para que haja 
condução de elétrons e necessário que estes tenham movimento ou deslocamento. No caso de sólidos 
covalentes, os átomos estão em llugares ou regiões especificas, formando estruturas regulares e em 3 
dimensoes. 
8. letra b 9. letra e 
 
Sólidos 
 
Teoricamente, são ditos como substancias que mantém um volume e uma forma fixos, ou 
seja, apresentam suas partículas dispostas em um arranjo interno regular e ordenado. 
Estruturas dos Sólidos 
Ha diferentes tipos de sólidos, cada um apresentando características especificas. A Tabela 
abaixo apresenta algumas características e diferenciações entre os mesmos. 
Tipo Exemplo Unidades estruturais Natureza da ligação 
Iônico NaCl, CaCl2 Ions positivos e 
negativos 
Iônica-atração eletrostática 
Metálico Fe, Ag, Cu, Ligas Átomos metálicos 
(estrutura de bandas) 
Metálica–atração entreíons M e elétrons 
Molecular H2, I2,CH3OH Moléculas unidas por 
lig. covalente 
VDW, dipolo, lig. H 
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34 
 
Reticulado 
ou 
covalente 
Grafita, diamante Átomos: redes uni, di, 
tridimensional 
Covalente: lig. direcionais 
de pares de elétrons 
Amorfo Vidro, PE, PA Rede de ligações 
covalente, sem 
regularidade 
Covalente: lig. direcionais 
de pares de elétrons 
 
 
 
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35 
 
 
 
 
Fases, soluções e dispersões 
Fase: parte homogênea, superfícies definidas, sistema heterogêneo 
 Ex. clínquer, Portland 
Dispersão: solução de 2 fases, gel (solução coloidal), pasta, emulsão, substâncias imiscíveis 
 Ex. espumas 
Solução: sistema homogêneo, soluto (dissolvido), solvente (o que dissolve) 
Materiais polifásicos: Agregados, Argamassas, Concreto, Alguns compósitos, Metais 
 
 
 
 
 
 
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36 
 
1. Sólidos iônicos: atração eletrostática entre íons de carga oposta. Sua estrutura resulta do 
balanço entre a estequiometria e as dimensões dos íons 
 
A rede é construída com os íons maiores, os íons menores são colocados nos vazios 
 
 
a) NaCl (cúbica de face centrada) 
 
b) CsCl: Cúbica Simples 
 
 
 
 
Imperfeições ou defeitos característicos de sólidos iônicos 
1. Defeito de Frenkel 
Auto-intersticial (átomo ou íon sai de sua posição normal e vai para um interstício) 
 
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37 
 
Átomo/íon em uma posição intersticial 
2. Defeito de Schottky 
 
 
 
 
2. Sólidos metálicos: partilha de elétrons por muitos átomos 
 
Metais adotam um arranjo regular tridimensional de átomos neutros e íons, 
respectivamente. Todo sólido metálico é constituído de unidades assimétricas regularmente 
repetidas ao longo do reticulo, chamada de CELULAS UNITARIAS. 
 
 
Ns = Número de vazios 
N = Número de posições atômicas 
Qs = Energia de ativação 
T = Temperatura (K) 
k = Constante de Boltzman 
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38 
 
a) Cúbica de face centrada (CFC): Al, Ca, Sr b) Cúbica de corpo centrado (CCC): Li,Na e Ba 
 
c) Hexagonal compacta : Be e Mg 
 
 
Imperfeições ou defeitos característicos de sólidos metálicos (Ligas) 
 
As propriedades mecânicas de metais puros sofrem alterações significativas quando 
átomos de impurezas são adicionados. Por exemplo, dispositivos microeletrônicos de circuitos 
integrados funcionam devido a concentração rigorosa das impurezas. 
 
Substitucional Intersticial 
 
CFC - cobre- níquel, ouro-prata C em FeCFC 
CCC – molibdêno- tungstênio C em FeCCC 
 
 
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39 
 
 
Deformação plástica dos materiais metálicos 
 
 
3. Sólidos covalentes: rede 3D de ligações covalentes 
 
C, diamante C, grafite 
Os sólidos covalentes podem ser duros ou frágeis e dependendo de suas estruturas de 
empacotamento e da natureza dos átomos envolvido são isolantes térmicos e elétricos, apresentam 
altos pontos de fusão e ebulição, baixos coeficientes de expansão térmica. 
 
4. Sólidos moleculares: forças intermoleculares 
 
 
Apresentam baixíssimos PF e PE cuja propriedade esta relacionada com as forças 
intermoleculares existentes, exemplo os polímeros. Por outro lado, podem apresentar elevadas 
taxas de deformações elástica e permanente. 
 
 
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40 
 
Propriedades dos sólidos 
Embora a teoria diga que apresentem volume e forma fixos, na pratica podem sofrer 
dilatação ou contração dependendo da temperatura, portanto apresentam um coeficiente de 
dilatação térmica. As propriedades dos sólidos estarão relacionadas com a geometria e a estrutura 
do reticulo cristalino. A tabela abaixo apresenta a estrutura cristalina, o raio atômico, valência e 
temperatura de fusão de alguns metais. 
 
Estrutura Cristalina 
Um material cristalino, independente do tipo de ligação encontrada no mesmo, apresenta 
um agrupamento ordenado de seus átomos, íons ou moléculas, que se repete nas três dimensões. A 
distribuição é muito bem ordenada, exibindo simetria e posições bem definidas no espaço. 
Qualquer posição em uma estrutura cristalina caracteriza-se por apresentar vizinhança semelhante 
Portanto, um material cristalino e aquele em que os átomos estão situados de acordo com 
uma matriz que se repete, ou que e periódica, ao longo de grandes distancias atômicas; isto e, 
existe ordem de longo alcance, tal que, quando ocorre um processo de solidificação, os átomos se 
posicionam de acordo com um padrão tridimensional repetitivo, onde cada átomo esta ligado aos 
seus átomos vizinhos mais próximos. 
Quando não há ordem a longo alcance diz-se que os materiais são não cristalinos ou 
amorfos. 
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41 
 
 
Desenvolvimento da estrutura cristalina 
 
Fonte: Ciência e Eng. Dos Materiais. Uma Introdução. Callister, Jr 
 
Ordenação de átomos 
 
Regularidade na qual os átomos ou íons se dispõem em relação à seus vizinhos 
 
 
 
Rede cristalina: formada por um arranjo repetitivo de átomos 
Parâmetros que definem um cristal 
 simetria com os vizinhos; 
 distâncias: comprimento da aresta da célula unitária 
 parâmetro de rede (a) : ângulos e arestas 
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42 
 
 
Célula unitária 
 
Menor unidade que se repete e que tem todas as características de simetria da forma 
organizada espacial dos átomos. 
 
A célula unitária define a rede cristalina em virtude da geometria e das posição dos 
átomos em seu interior. 
Os tipos de células dependem relação entre seus parâmetros de rede, simbolizado por “a”, 
constituído pelas arestas (a, b, c) e ângulos (, ,  ) 
 
 
Fig. Exemplo de três diferentes tipos de estruturas cristalinas 
 
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43 
 
Sistemas Cristalino 
Configurações básicas da disposição dos átomos em cada célula unitária da rede cristalina. 
Os 7 Sistemas Cristalinos e as 14 Redes de Bravais estão representados no figura abaixo. 
 
 
Fonte: Ciência e Eng. Dos Materiais. Uma Introdução. Callister, Jr 
 
Sistema Cubico 
 
 CS CCC CFC 
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44 
 
Parametro de rede x Raio atomico 
CCC CFC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex: O raio atômico do ferro é 1,24 A. Calcule o parâmetro de rede do Fe CCC e CFC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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45 
 
Sistema hexagonal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Número de átomos por célula unitária 
Relaciona-se com os átomos compartilhados nos vértices e faces. 
 
 
 
Número célula unitária e fator de empacotamento atômico 
 
O número de células unitárias é obtido pela divisão do volume total pelo volume de uma 
célula. 
Como forma de classificar o nível de ocupação por átomos em uma estrutura cristalina, 
define-se o fator de empacotamento atômico (F.E.A), que é dado por: 
 
 
 
 
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46 
 
onde: N = Número de átomos que efetivamente ocupam a célula; 
VA = Volume do átomo (4/3.π.r
3
); 
r = Raio do átomo; 
VC = Volume da célula unitária. 
 
Fazendo-se para o sistema cubico, teremos: 
 
 
Hexagonal simples 
 
 
 
 
 
 
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47 
 
Número de coordenação (NC) 
 
É o número de vizinhos mais próximos de um átomo. Depende do número de ligações 
covalentes que um átomo pode compartilhar; e do fator de empacotamento da rede cristalina. 
 
Cubico simpes: NC = 6 CCC: NC = 8 CFC: NC = 12 
 
 
 
 
DENSIDADE 
 
 
 
 = (n° átomos / célula)*(massa atômica de cada átomo) = m 
 (volume da célula unitária) * (n° de Avogadro) v 
 
Exercicios: Calcular o raio atômico do Tântalo, dado que possui uma estrutura cristalina BCC (ou 
CCC), densidade de 16,6g/cm
3
, e um massa molar 180,9 g/mol 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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48 
 
ALOTROPIA OU TRANSFORMAÇÕES POLIMÓRFIAS 
 
Alguns materiais dependendo da temperatura e pressão a qual estão submetidos podem 
apresentar mais de uma estrutura cristalina. O Ferro é um exemplo, como pode ser observado na 
tabela abaixo. 
Transformações polimórficas são acompanhadas de mudanças na densidade e mudanças de 
outras propriedades físicas. 
. 
Fonte: Marcelo F. Moreira: Estrutura cristalina dos metais 
 
 
 
 
 
 
 
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49 
 
 
Materiais e a Estrutura Cristalina 
 
Materiais cristalinos - sólidos metálicos 
Geralmente apresentam um número de vizinhos grande e alto empacotamento atômico. 
 
Materiais cristalinos - sólidos iônicos 
A ligação iônica é não-direcional (atração eletrostática estende-se igualmente em todas 
direções). Considera-se que o ânion vai formar a rede cristalina e o cátion preencherá os vazios da 
rede. Apresentam sítios intersticiais. 
Sítios intersticiais - Estruturas
 
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50 
 
Materiais cristalinos - sólidos Covalentes 
Geralmente os cristais de sólidos covalentes apresentam geometria octaédrica, cubica ou 
dodecaédrica. 
 
Materiais NÃO Cristalinos 
Material amorfo ou substância amorfa é a designação dada à estrutura que não têm 
ordenação espacial a longa distância (em termos atómicos), como os sólidos regulares. Estes 
podem ser rígidos, mas no entanto não possuem estrutura de uma substância sólida. 
Os polímeros, mais especificamente, a classe dos elastômeros, são materiais tipicamente 
amorfo. Porem cuidado, com o desenvolvimento de tecnologia e de novos materiais, já 
encontramos diversos materiais classificados como polímeros que apresentam cristalinidade como 
os plásticos (polipropileno). 
 
 Fonte: Publicado porm Cristaleria Chornet . Consulta internet em 21.02.2013 
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51 
 
 
Fonte: SBQ. Química nova interativa. Consulta a internet em 21.02.2013. 
 
 
Exercícios de Fixação 
 
1 Qual é a diferença entre estrutura atômica e estrutura cristalina ? 
2 Qual é a diferença entre uma estrutura cristalina e um sistema cristalino ? 
3 Se o raio atômico do alumínio é de 0,143 nm , calcule o volume de sua célula unitária em metros cúbicos. 
4 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 através da expressão a=4R/ 
3
. 
5 Para a estrutura cristalina HC, mostre que a razão c/a ideal é de 1,633. 
6 Mostre que o fator de empacotamento atômico para a HC é de 0,74. 
7 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 densidade 
8. O ródio possui um raio atômico de 0,1345 nm (1,345) e uma densidade de 12,41 g/cm³. Determine se 
ele possui uma estrutura cristalina CFC ou CCC 
 
Respostas 
3. Vc= 6,6167.10
-29
 m
3
 4. NC=8; há 2 atomos por célula; √3 = 4𝑅 
5. h= a𝑎√2/3 e c =2h 6. FEA = 0,72 
7. densidade = 7,87.106 g/m3 ou 7,9 g/cm3 
8. usar a expressão da densidade para o calculo e depois calcular para os sistema CCC e CFC 
 
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52 
 
IMPERFEIÇÔES E DEFEITOS 
Todos os materiais apresentam um grande número de defeitos e imperfeições em suas 
estruturas cristalinas. Diversas propriedades dos materiais são profundamente afetadas pela 
presença de defeitos cristalinos e frequentemente determinadas características são 
intencionalmente alteradas pela introdução de quantidades controladas de defeitos. 
As imperfeições ou defeitos cristalinos são classificados em três classes: Pontual, Linha e 
de Superfície 
 
Fig. Dimensões aproximadas dos defeitos encontrados nos materiais (Fonte: M.A. Meyers e K.K. 
Chawla). 
 
 
 
 
Defeitos pontuais 
Existem diversos tipos de defeitos pontuais sendo: 
 
 
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53 
 
 
Fig. Defeitos pontuais: (a) lacuna, (b) átomo intersticial, (c) átomo substitucional pequeno, (d) átomo 
substitucional grande, (e) defeito de Frenkel, (f) defeito de Schottky 
 
Fig. Defeitos pontuais: (a) lacuna, (b) átomo intersticial, (c) átomo substitucional 
 
Lacunas ou vazios 
O defeito pontual mais simples é a lacuna ou seja a ausência de um átomo em uma posição 
atômica originalmente ocupada por um átomo. 
As lacunas são o unico tipo de defeito que está em equilíbrio com o cristal sendo o n° de lacunas 
para uma dada quantidade de material função da temperatura de acordo com a equação: 
 
onde: N é o n° de átomos 
T é a temperatura absoluta (K) 
k é a constante de Boltzmann (1,38 10
-23
 J/átomo K ou 8,62 10
-5
 eV/átomo K) 
Qv é a energia de ativação (J ou eV) 
São formados durante a solidificação do cristal ou como resultado das vibrações atômicas 
(os átomos deslocam-se de suas posições normais). 
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54 
 
Atomo instersticial 
É um átomo do cristal posicionado em uma sítio intersticial, o qual em circunstâncias normais 
estaria vago. 
 
Figura representativa do átomo intersticial 
 
 
Susbtitucional 
Os átomos do solvente são substituídos por átomos do soluto no reticulado. A estrutura do 
solvente sofre deformação. Fatores que influem para observação desta são: raios atômicos, 
estrutura cristalina, eletronegatividades, valência. 
Defeito de Frenkel 
E um tipo de defeito auto -intersticial no qual um átomo ou íon sai de sua posição normal e vai 
para um interstício. 
 
Defeito de Schottky 
Envolve a falta de um ânion e/ou um cátion. Origina-se uma bilacuna cátion-ânion 
 
 
Figura representativa dos defeitos de Frenkel e de Schottky 
 
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55 
 
DEFEITOS LINEARES ou em LINHA 
Defeito em uma dimensão ao redor do qual alguns átomos encontram-se desalinhados. 
Estes defeitos são chamados discordâncias. 
Uma discordância é um defeito cristalino linear no qual diversos átomos estão desalinhados e 
consequentemente provocam uma distorção na estrutura cristalina. 
 
Podem ser classificados em: 
Discordância em cunha (aresta) 
Discordância em espiral (helice) 
Discordância combinada (mista) 
 
Discordância de cunha 
Pode ser entendida como um plano extrade átomos no reticulado que provoca uma 
imperfeição linear. O movimento da linha de discordância é paralelo ao da força de cisalhamento. 
 
 
Fonte. Marcelo Moreira. Material didático. 
 
 
 
 
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56 
 
Discordância em hélice 
Produzida pela distorção (torção) de um cristal, de modo que um plano atômico produza 
uma rampa ao redor da discordância. O movimento da linha de discordância é perpendicular ao da 
força de cisalhamento. 
 
 
Discordância Mista 
Contem componentes de discordâncias em cunha e em hélice. 
 
 
 
Exemplo: Fotografias de discordâncias (MET), vistas de topo, corrosão 
(a) em LiF, 290X 
(b) em cristal Na Cl inserido prata,290 X 
(c) Em monocristal de Nb ,11600x 
 
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57 
 
 
 
 
 
Linhas de escorregamento em liga Cu-2% Al policristalina. 850X. 
 
 
 
Variação da energia de reticulado com a posição de uma discor 
 
Sistemas de escorregamento 
Um sistema de escorregamento é formado por um plano e uma direção de escorregamento. Nos 
cristais ocorre preferencialmente em planos e direções compactas. 
A Tabela apresenta o número de sistemas de escorregamento existentes nos diversos reticulados 
cristalinos. 
 
 
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58 
 
 
DEFEITOS de SUPERFICIE 
 
Os defeitos superficiais são defeitos bidimensionais ou interfaciais que compreendem 
regiões do material com diferentes estruturas cristalinas e/ou diferentes orientações 
cristalográficas. 
Estes defeitos englobam: 
 superfícies externas, 
 contornos de fase. 
 contornos de grão, 
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59 
 
 contornos de macla e 
 defeitos de empilhamento 
 
Superfícies externas 
Átomos da superfície apresentam ligações químicas insatisfeitas e em virtude disto, estão 
em um estado de energia mais elevado que os átomos do núcleo (com menor n° de coordenação) 
As ligações insatisfeitas dos átomos da superfície dão origem a uma energia de superfície ou 
energia interfacial (J/m2) 
 
Contornos de fase 
Os contornos de fase são as fronteiras que separam fases com estruturas cristalinas e 
composições distintas. 
 
Contorno de grão 
São superfícies que separam dois grãos ou cristais com diferentes orientações. 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. Representação do contorno de grão e demonstração deste em uma amostra de aço inoxidável 
ferritico. 
As consequências da existência de uma energia interfacial associada aos contornos de grão 
são: 
- os contornos de grão são regiões mais reativas quimicamente; 
- os contornos de grão tendem a reduzir sua área quando em temperaturas 
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60 
 
elevadas, aumentando o tamanho médio do grão e 
- impurezas tendem a segregar em contornos de grão (diminuem a energia do contorno). 
 
 
Contornos de macla (twin ou cristais gêmeos) 
São resultantes de deslocamentos atômicos produzidos por tensões de cisalhamento 
(maclas de deformação) ou durante tratamento térmico (maclas de recozimento). 
A formação de maclas (maclação) ocorre em planos cristalográficos definidos e direções 
cristalográficas específicas, que são dependes da estrutura cristalina. 
 
 
Observa-se que os átomos de um lado do contorno são imagens especulares dos átomos do outro 
lado do contorno. 
 
 
DEFEITOS VOLUMETRICOS OU DE MASSA 
 
São introduzidas no processamento do material e/ou na fabricação do componente 
 
São classificados como: 
 
Poros: formam-se devido a presença ou formação de gases. Podem modificar substancialmente as 
propriedades ópticas, mecânicas e térmicas de um material 
 
Fraturas ou trincas: podem afetar as propriedades mecânicas do material 
 
Inclusões: Impurezas estranhaspodem modificar substancialmente as propriedades elétricas, 
mecânicas e ópticas de um material. 
 
Precipitados: aglomerados de partículas cuja composição difere da matriz 
 
Fases: limite de solubilidade e ultrapassado 
 
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61 
 
 
 
 
Inclusões de Cu2O em Cu de alta 
pureza (99,26%) laminado a frio e 
recozido a 800 C. 
 
 
Poros 
Superfície de Ferro puro 
apresentando poros 
 
Tipos de defeitos tamanho 
 
 
 
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62 
 
 
Cristalografia 
 
Procura descrever a estrutura cristalina através de uma notação considerando as posições, direções 
e planos existentes. 
 
Posições: São definidas dentro de um cubo com lado unitário 
 
 
Direções: são definidas a partir da origem. Suas coordenadas são dadas pelos pontos que cruzam o 
cubo unitário. Se estes pontos forem fracionais multiplica-se para obter números inteiros 
 
 
 
A notação para os planos utiliza os índices de Miller, que são obtidos da seguinte maneira 
 Obtém-se as intersecções do plano com os eixos. 
 Obtém-se o inverso das intersecções. 
 Multiplica-se para obter os menores números inteiros 
 
 
 
 
 
 
 
 
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63 
 
 
Rede cubica 
 
 
 
 
 
 
 
Rede Hexagonal 
 
 
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64 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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65 
 
Microestruturas 
 
 
Diagrama de fases 
1. As fases presentes para diferentes composições e temperaturas; 
2. Quantificar as fases presentes; 
3. Indicar a solubilidade no estado sólido de um elemento ou de um composto em outro; 
4. A temperatura e intervalo de solidificação de uma liga; 
5. Mostrar a temperatura de início de fusão das diferentes fases 
 
Referencias Bibliograficas complementares 
1. Principios de ciências dos materiais. Lawrence H. Van Vlack. 
2. Fundamentos da Termodinamica.Borgnakke,C.Sonntag, R.Editora Blucher. 
3. Cristalografia, Cristais e Estruturas Cristalinas . Tilley,Richard J. D. 
4. Fundamentals of crystallography_IUCr Texts on Crystallography No. 2. C. Giacovazzo, H. 
L. Monaco, D. Viterbo, F. Scordari, G. Gilli, G. Zanotti and M. Catti 
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66 
 
 
 
DIAGRAMA DE FASES BINÁRIO 
Composto por dois componentes, um em cada extremidade do eixo x. Geralemnte o Eixo x 
representa a composição e o eixo y representa a temperatura. 
 
 
 
 
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67 
 
Exemplo: 
 
 
Exemplo: Cerâmicos 
 
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68 
 
Exercícios de Fixação 
1. (FATEC-SP) Considere uma substância simples constituída por um dos elementos químicos 
situados na região indicada da tabela periódica: 
 
Essa substância simples deve apresentar, nas condições ambiente, a seguinte propriedade: 
a) encontra-se no estado gasoso. 
b) tem predomínio de ligações covalentes entre seus átomos. 
c) é boa condutora de eletricidade. 
d) reage vigorosamente com água e com sódio metálico. 
e) tende a formar ânions quando reage com metais 
 
2. (UFLA) O alumínio e o cobre são largamente empregados na produção de fios e cabos elétricos. A 
condutividade elétrica é umapropriedade comum dos metais. Este fenômeno deve-se: 
a) à presença de impurezas de ametais que fazem a transferência de elétrons. 
b) ao fato de os elétrons nos metais estarem fracamente atraídos pelo núcleo. 
c) à alta afinidade eletrônica destes elementos. 
d) à alta energia de ionização dos metais. 
e) ao tamanho reduzido dos núcleos dos metais. 
 
3. (Puc-RS) A condutibilidade elétrica do cobre pode ser explicada pelo fato de: 
a) ser sólido a temperatura ambiente (25°C). 
b) formar um aglomerado molecular. 
c) ocorrer ruptura das suas ligações iônicas. 
d) existirem prótons livres entre seus átomos. 
e) existirem elétrons livres entre seus cátions. 
 
4. (UFC) Nenhuma teoria convencional de ligação química é capaz de justificar as propriedades dos 
compostos metálicos. Investigações indicam que os sólidos metálicos são compostos de um 
arranjo regular de íons positivos, no qual os elétrons das ligações estão apenas parcialmente 
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69 
 
localizados. Isto significa dizer que se tem um arranjo de íons metálicos distribuídos em um "mar" 
de elétrons móveis. 
Com base nestas informações, é correto afirmar que os metais, geralmente: 
a) têm elevada condutividade elétrica e baixa condutividade térmica. 
b) são solúveis em solventes apolares e possuem baixas condutividades térmica e elétrica. 
c) são insolúveis em água e possuem baixa condutividade elétrica. 
d) conduzem com facilidade a corrente elétrica e são solúveis em água. 
e) possuem elevadas condutividades elétrica e térmica 
 
5. As ligas metálicas são formadas pela união de dois ou mais metais, ou ainda, por uma união 
entre metais, ametais e semimetais. Relacionando, no quadro a seguir, cada tipo de liga com as 
composições dadas 
liga composição 
(I) aço (A) Cu 67% Zn 33% 
(II) ouro 18 quilates (b) Cu 90% Sn 10% 
(III)) bronze (c) fe 98,5 % C 0,5% a 1,5% traços Si, S e P 
(IV) latao (d) Au 75% Cu 12,55 Ag 12,5% 
pode-se afirmar que a única correlação correta entre liga e composição encontra-se na opção: 
a) I b; II c; III a; IV d. 
b) I c; II b; III d; IV a. 
c) I a; II b; III c; IV d. 
d) I c; II d; III b; IV a. 
e) I d; II a; III c; IV b. 
 
6. Para os arranjos cristalinos cúbico simples, cúbico de corpo centrado e estrutura cúbica de face 
centrada responda: 
a) Nº de átomos por cela unitária 
b) Fator de empacotamento atômico 
c) Desenhe a célula primitiva 
d) Plano mais compacto 
e) Faça uma lista dos pontos de rede para a estrutura FCC. 
 
7. À temperatura ambiente o alumínio (Al) apresenta estrutura cristalina cúbica de faces centradas 
(CFC) e o seu raio atômico é 0,143 nm. A massa atômica do Al é 26,98 g/mol. 
a) Faça um esboço da célula estrutural do Al à temperatura ambiente. Calcule o valor do 
parâmetro da rede a do Al. 
b) Calcule a densidade teórica do Al. 
 
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70 
 
9. Calcule o raio de um átomo de paládio dado que o Pd possui uma estrutura cristalina CFCm 
uma densidade de 12,0 g/cm
3
 , e um peso atômico de 106,4 g/mol. 
10. Algum metal hipotético tem estrutura cristalina simples. Se o peso atômico é 70,4 g/mol e o 
raio atômico é 0,126 nm calcule a densidade. 
11. Quais são as 14 células unitárias de Bravais ? 
12. Quais são as estruturas cristalinas metálicas mais comuns ? Liste alguns 
metais que apresentam estas estruturas. 
13. Qual é o número de coordenação dos átomos de uma estrutura CCC ? 
14. Qual é a relação entre tamanho da aresta "a" da célula CCC e raio atômico? 
15. O Nb, na temperatura ambiente tem estrutura CCC e apresenta raio atômico 
de 0,147 nm. Calcule o valor do parâmetro de rede "a" em nanômetros. 
16. Calcule o fator de empacotamento da estrutura CFC. 
17.Quantos átomos por célula existem na estrutura HC ? 
18. O Ni é CFC com uma densidade de 8,9 mg/m
3 
e tem sua massa atomica igual a 58,71g/mol. 
a. Qual é o volume por célula unitária baseado no valor da densidade ? 
b. Calcule o raio atômico do Ni a partir de sua resposta na parte (a). 
19. Determine os parâmetros pelos quais se define um cristal 
20. O que é a célula unitária de uma rede cristalina 
21.O que é numero de coordenação e do que depende? Quais são os números de coordenação nas 
células unitárias dos metais? 
22. O que é fator de empacotamento em uma célula unitária 
23. O que é alotropia? 
24. Como podem apresentar-se os compostos de estrutura AX? Descreva-os 
25.Qual a importância da existência de discordâncias nos materiais metálicos? Quais as 
implicações no comportamento mecânico? 
26. Sabendo-se que a deformação de cristais ocorre pelo escorregamento de planos de alta 
densidade e que as estruturas CFC e HC possuem o mesmo FEA. Por que os metais HC são 
tipicamente mais frágeis que os CFC ? 
27.Quais são os defeitos cristalinos planares (de superfície) e como estes podem interagir com as 
discordâncias? 
28. Calcule o n
o
 de lacunas em equilíbrio por m
3
 de Cu, a 1000
o
C. A energia para formação de 
uma lacuna é de 0,9 eV/atomo. 
Dado: Masssa atomica: 63,5 g/mol; ρ= 8,4 g/cm3 (T=1000oC); NA= 6,02x10
23
 atomos/mol 
29. O que são defeitos cristalinos? 
30. Cite quais propriedades são dependentes da estrutura e porque? 
31. Quais são os principais defeitos cristalinos? 
32. Demonstre o vetor de Burgers em discordancia em aresta e espiral: 
33. Você pode explicar como ocorre o deslizamento em monocristais? 
34. Por que materiais que apresentam a largura da discordância grande necessitam de tensões 
baixas para movimenta-las. 
35. Como é calculada a deformação de cisalhamento decorrente da movimentação de uma 
discordância? 
36. Defina densidade de discordância. 
37. Qual o resultado do aparecimento de escorregamento duplex ou múltiplo em monocristais cfc? 
39. Cite as características das maclas que são consideradas mais importantes. 
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71 
 
40. Como se originam as falhas de empilhamento? 
41. Porque materiais CFC não tendem a formar macla? 
42. Defina encruamento. 
43. Quais as causas do encruamento? 
44. Descreva três mecanismos de encruamento. 
 
Respostas 
1. letra c 
2. letra b 
3. letra e 
4. letra e 
5. letra d 
6. a) CS = 1; CCC=2; CFC =4 
b) CS = 0,52, CCC = 0,68; CFC =0,74 
d) CFC 
7. a) 4,086.10
-10
 m 
b) 2,793 g/cm
3
 
9. R = 0,1376nm 
10. 7,307g/cm
3
 
12. CCC, CFC e HC 
14. a= 4R/√2 
15. a= 0,334nm 
16. FEA =0,74 
17. HC tem 6 átomos por célula 
18. a) Vc= 4,38.10
-23 
OBS: Para responder as demais questões descritivas consulte bibliografia sobre o assunto. Na 
caracterização da disciplina (plano de aula) constam referencias bibliográficas para ajuda-lo. 
 
 
 
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72 
 
Metalografia 
Estudo das características estruturais ou da constituição dos metais e suas ligas, para relacioná-los 
com suas propriedades físicas, químicas e mecânicas. 
Análise, o plano de interesse da amostra é cortado, lixado, polido e atacado com reagente químico, 
de modo a revelar as interfaces entre os diferentes constituintes que compõe o metal. 
Podem ser realizadas investigaçoes ou informações sobre: 
1- Vazios (rechupes, microrechupes e poros) 
2- Segregações 
3- Estruturas: Tamanho e forma dos grãos 
4- Inclusões: Tipo, Tamanho, forma, distribuição 
5- Fases e constituintes 
6- Defeitos (trincas e fraturas) 
7- Extensão de tratamentos superficiais e revestimentos 
 
As observações podem ser realizadas através de microscópiosque possuem aumentos de 50X, 
100X, 200X, 500X, 1000X, 1500X e 2500X. ou analises feita a olho nu, lupa ou com utilização de 
microscópios estéreos (que favorecem a profundidade de foco e dão, portanto, visão 
tridimensional da área observada) com aumentos que podem variar de 5x a 64X 
 
 
 
 
 
 
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73 
 
 
 
 
 
Fonte: 
 
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74 
 
 
A Figura acima ilustra a analise microscópica de um aço. As cores diferenciadas dos grãos de 
ferrita possivelmente representam orientações cristalográficas diferentes. 
 
Outro estudo realizado por pesquisadores foi referente a uma amostra de grafita, a qual é um 
constituinte microestrutural que interrompe a continuidade da matriz, sendo considerada como um 
vazio dentro da estrutura, interferindo diretamente nas características do material, assim se faz 
necessário controlar a quantidade, tamanho e morfologia da mesma 
 
Fonte: 
 
Outros exemplos de amostras investigadas por microscopia através de técnicas metalograficas 
estão abaixo ilustradas. 
 
 
 
 
 
 
 
Porosidade em Solda 
Trinca Intergranular em 
 Aço Carbono Ferrítico. Nital 3 
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75 
 
Materiais Cerâmicos 
As cerâmicas compreendem todos os materiais inorgânicos, não-metálicos, obtidos 
geralmente após tratamento térmico em temperaturas elevadas. O termo cerâmico vem da palavra 
grega keramus que significa coisa queimada. Ex: SiO2( sílica), Al2O3 (alumina), Mg3Si4O10(OH)2 
(talco). 
 
Classificação dos Materias Ceramicos quanto a sua estrutura 
a) Cristalinos: incluem os cerâmicos à base de Silicatos, Óxidos, Carbonetos e Nitretos. 
b) Amorfos (vidros): em geral com a mesma composição dos cristalinos, diferindo no 
processamento 
c) Vidro-ceramicos: formados inicialmente como amorfos e tratados termicamente 
d) Cerâmicos avançados: baseados em óxidos, carbonetos e nitretos com elevados graus de pureza 
 
Ceramicos cristalinos a base de silicatos 
 
 
 
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76 
 
Ceramicos cristalinos sem silicatos 
 
 
 
 
 
 
 
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77 
 
Cerâmicas e a Construção civil 
Na construção civil o emprego de materiais cerâmicos apresenta uma grande aplicabilidade 
de alvenaria e estrutural, englobando tijolos, blocos, etc. Neste caso, podemos dizer que os 
materiais cerâmicos constituem-se de uma pedra artificial obtida por meio da moldagem, secagem 
e cozedura de argila ou mistura contendo argila. 
O solo para fabricação da cerâmica deve conter uma fração de argila, juntamente com silte 
e areia, de modo a obter as características desejáveis de plasticidade, vitrificação, bem como 
inexistência de trincamento e retração. 
Geologicamente a argila origina-se de solos residuais ou sedimentares que se formam em 
consequência da ação do intemperismo físico e/ou químico sobre rochas cristalinas e 
sedimentares. Quimicamente engloba um conjunto de minerais compostos, principalmente de 
silicatos de alumínio hidratado (2 SiO2 . Al2O3 . 2 H2O), denominado caulim ou caulinita. O 
caulim origina-se, principalmente, da decomposição dos feldspatos pela ação do anidrido 
carbônico. 
K2O. Al2O3. 6 SiO2 + 2 H2O + CO2 → 2 SiO2. Al2O3. 2 H2O (caulim) + 4SiO2 + K2CO3. 
 
As ARGILAS apresentam em sua constituição: 
 sílica (SiO2): 40 a 80% do total da matéria-prima 
 alumina (Al2O3):10 a 40% 
 óxido férrico (Fe2O3):  7% 
 cal (CaO): abaixo de 10% 
 magnésia (MgO): menos que 1% 
 álcalis (Na2O e K2O): 10% 
 anidrido carbônico (CO2) 
 anidrido sulfúrico (SO3). 
Devido a grande quantidade de rochas que podem originar as argilas, assim como os 
processos de sua formação e seu grau de pureza, dispõe-se de uma variedade de materiais 
argilosos dotados de diferentes características. 
 cerâmica branca (caulim residual e sedimentar); 
 cerâmica refratária (caulim sedimentar e argila refratária); 
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78 
 
cerâmica vermelha (argila de baixa plasticidade, contendo fundentes); 
 cerâmica de louça (argila plástica, com fundentes e vitrificantes). 
 
Classificação geral dos materiais cerâmicos 
 
Quadro comparativo entre a Cerâmica Tradicional x Avançada 
 
Materiais 
Ceramicos 
Vidros 
Vidros 
Vitro-ceramicos 
Ceramicas Avancadas 
Ceramicas 
tradicionais 
Refratarios 
Branca: loucas sanitarias 
e de mesa 
Vermelha: estrutural (civil) 
Revestimento ceramico 
Abrasivos 
Cimentos 
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As principais matérias-primas da cerâmica tradicional são 
o Feldspato (particularmente os potássios), a sílica e a argila. Além destes três principais 
componentes, as cerâmicas podem apresentar aditivos para o incremento de seu processamento ou 
de suas propriedades finais. Após submetida a uma secagem lenta à sombra para retirar a maior 
parte da água, a peça moldada é submetida a altas temperaturas que lhe atribuem rigidez e 
resistência mediante a fusão de certos componentes da massa, fixando os esmaltes das superfícies. 
De acordo com o material e técnicas utilizadas, classifica-se a cerâmica em: 
a) terracota - argila cozida no forno, sem ser vidrada, embora, às vezes, pintada. 
b) cerâmica vidrada - o exemplo mais conhecido é o azulejo. 
c) grês - cerâmica vidrada, às vezes pintada, feita de pasta de quartzo, feldspato, argila e areia. 
d) faiança - louça fina obtida de pasta porosa cozida a altas temperaturas, envernizada ou revestida 
de esmalte sobre o qual pintam-se motivos decorativo. 
 
Dentre as cerâmicas tradicionais temos: 
a) cerâmica branca: produtos obtidos a partir de uma massa de coloração branca, em geral 
recobertos por uma camada vítrea transparente e incolor. Ex: louça de mesa, louça sanitária e 
isoladores elétricos 
b) cerâmica de revestimentos: usados na construção civil para revestimento de paredes, pisos, 
bancadas e piscinas de ambientes internos e externos. Ex: azulejo, pastilha, porcelanato, grês, 
lajota, piso, etc. 
c) cerâmica vermelha: coloração avermelhada empregados na construção civil. Ex: tijolos, 
blocos, telhas, elementos vazados, lajes, tubos cerâmicos e argilas expandidas, utensílios de uso 
doméstico e de decoração. 
d) materiais refratários: finalidade de suportar temperaturas elevadas em condições específicas 
de processo e/ou de operação. Usados basicamente em equipamentos industriais, estão geralmente 
sujeitos a esforços mecânicos, ataques químicos, variações bruscas de temperatura entre outras 
adversidades. 
Outros 
a) Isolantes térmicos: englobam materiais que não se enquadram no segmento de refratários, 
como vermiculita expandida, sílica diatomácea, diatomito, silicato de cálcio, lã de vidro e lã de 
rocha (Temp. de até 1100 
°
C), além de fibras ou lãs cerâmicas que apresentam composições tais 
como sílica, sílica -alumina, alumina e zircônia ( Temp. de até 2000 
°
C ou mais) 
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b) Abrasivos: parte da indústria de abrasivos é considerada como segmento do setor cerâmico por 
utilizar-se de matérias-primas e processos semelhantes. Ex: Al2O3 e SiC. 
c) Vidro, Cimento e Cal: três importantes segmentos cerâmicos e que, por suas particularidades 
relacionadas às matérias-primas, características de processo, porte