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1-Defina Ciência dos Materiais e Engenharia dos Materiais. 
Ciência dos materiais é o ramo da ciência relativo ao estudo dos materiais e a relação entre as suas 
propriedades, estrutura, performance, formas de caracterização e processamento. Cada 
processamento modifica a estrutura do material, alterando suas propriedades, que por sua vez 
delimitam o seu desempenho (WIKIPÉDIA, Ciência dos materiais), enquanto que a Engenharia 
de Materiais é um ramo da engenharia em que os conhecimentos de física e química são, sobretudo, 
utilizados no estudo, planeamento, produção, entre outros, de materiais (tradicionais ou avançados) 
para as mais diversas aplicações. Cabe ao engenheiro de materiais estudar a estrutura, as 
propriedades, as aplicações, o processamento e o desempenho de materiais novos ou já existentes, 
nas áreas de metais, polímeros, cerâmicos ou compósitos (WIKIPÉDIA, Engenharia dos 
materiais). Dessa forma, podemos concluir que ambas estão relacionadas e dependem uma da 
outra. 
 
2-Defina os seguintes termos: 
a-Composição: A palavra composição pode se referir a vários significados diferentes. Tratando-
se de Tecnologia dos materiais, podemos pensar em composição química, que é o conjunto de 
moléculas dos elementos químicos constituintes de certa substância (WIKIPÉDIA, Composição). 
b-Estrutura: Uma estrutura define do que um sistema é feito, ou seja, uma configuração de itens. 
Por exemplo: estruturas atômicas, estruturas químicas, etc. (WIKIPÉDIA, Estrutura). Em 
tecnologia dos materiais é a forma como os átomos, íons ou moléculas estão arranjados 
espacialmente. 
c-Síntese: Ato ou efeito de sintetizar. Síntese também pode ser entendida como obtenção de um 
todo a partir dos componentes primordiais. (WIKIPÉDIA, Síntese). 
d-Processamento: Processamento é uma operação de transformação (WIKIPÉDIA, 
Processamento). Neste processo o material sofre modificações na sua estrutura que alteram as suas 
propriedades. 
3- Quais os diferentes níveis de estrutura de um material? 
Um material pode ser estudado em quatro níveis de estruturas diferentes. O primeiro é o nível 
subatômico que estuda o átomo individualmente e o comportamento de seu núcleo e elétrons. O 
segundo nível é o nível atômico que estuda a interação entre vários átomos e a formação de 
ligações e moléculas. O terceiro nível é o microscópico que corresponde aos arranjos atômicos e 
moleculares e a formação de estruturas cristalinas, moleculares e amorfas e por fim o nível 
macroscópico relacionado ao comportamento do material em serviço. 
 
4- Por que é importante considerar a estrutura de um material ao projetar e produzir 
materiais de engenharia? 
Porque cada tipo de material possui propriedades específicas, e estas podem influenciar 
positivamente ou negativamente no material de engenharia que esta sendo projetado. Essas 
propriedades são determinadas pela microestrutura deste material. Ex: Os metais são bons 
condutores de eletricidade por causa do tipo de ligação existente nas estruturas metálicas. Além 
disso, o uso de uma material inadequado pode causar futuros transtornos e até mesmo graves 
acidentes. Ex: o uso de um material não apropriado na construção de um prédio pode causar a 
queda do mesmo. É importante salientarmos também que as diferenças das propriedades de 
materiais cristalinos e não-cristalinos de mesma composição se deve ao arranjamento atômico 
desses materiais. 
 
5- Quais os critérios que um engenheiro deve adotar para selecionar um material entre tantos 
outros? 
Deve ser observado qual será a aplicação desse material, pois isto pode exigir, por exemplo, que 
ele seja resistente ou que seja um isolante elétrico. Em seguida observa-se se as características 
desse material atendem as necessidades. Alguns dos fatores a serem observados são leveza, 
resiliência, resistência à corrosão, transparência, facilidade de processamento, redução do custo 
total dos componentes, entre outros. 
 
6- Qual o principal objetivo em se desenvolver um material compósito? 
Compósito é um material multifásico, cujas propriedades serão uma combinação dos materiais que 
constituem o compósito. Apesar de sua fabricação ser mais cara, esses materiais conjugam 
propriedades de dois tipos de materiais distintos, assim podemos obter um material superior. 
 
7- Qual a principal condição para a utilização de um biomaterial? 
“Um biomaterial é todo o material, natural ou sintético, que compreende inteiro ou a parte de uma 
estrutura viva ou de um dispositivo biomedical que execute ou substitui uma função natural”. Seu 
uso está relacionado principalmente a atividade médica e a condição necessária para seu uso é que 
ele seja compatível com o corpo. (WORLDLINGO, Biomaterial). 
 
8- Considere um automóvel. Liste alguns materiais não tradicionais envolvidos na 
construção do mesmo. 
Podemos citar como exemplo de um material não tradicional que hoje vem sendo utilizados na 
fabricação de alguns carros, os materiais biodegradáveis e recicláveis, Ex: A FIAT lançou um 
carro que utiliza materiais como o bagaço da cana e a fibra de coco. 
 
9- Como definir qual o melhor material para um determinado fim? 
Observando-se as propriedades desse material e se estas são adequadas para o uso que será feito 
dele. Ex: O vidro temperado não é aconselhado para utilização em aquários. Isto porque apesar do 
vidro temperado ter maior resistência a pressão, as paredes do aquário precisam sofrer uma 
pequena deformação para segurar o líquido sustentando a pressão exercida (propriedade elástica). 
Por sua vez, o vidro temperado tem característica plástica no material, o que significa que ele não 
vai sofrer essa deformação (que seria a barriga no vidro dianteiro/traseiro, e isso não é bom, porque 
a pressão não vai se distribuir uniformemente e o aquário pode estourar, literalmente. (Disponível 
em: http://www.aquahobby.com/phpBB2/viewtopic.php?t=11930). 
 
10- A classificação tradicional dos materiais é geralmente baseada na estrutura atômica e 
ligações químicas destes. Assim podemos classificá-los em metais, cerâmicos e polímeros. 
Cite as principais características desses materiais, dando um exemplo para cada material. 
Metais: Em Química um metal é um elemento, substância ou liga caracterizado por sua boa 
condutividade eléctrica e de calor, geralmente apresentando cor prateada ou amarelada, um alto 
ponto de fusão e de ebulição e uma elevada dureza. Qualquer metal pode ser definido também 
como um elemento químico que forma aglomerados de átomos com caráter metálico. Os metais 
apresentam grande diversidade de propriedades físicas e químicas, conforme a pressão, 
temperatura e outras variáveis. diferentes tipos de mecanismos e estruturas de cristalização, o que 
também lhe altera as características. 
Geralmente, os metais apresentam ordenação cristalina simples, com alto nível de aglutinação 
atômica (o que implica alta densidade) e numerosos elementos de simetria. No que se refere às 
combinações, apresentam forte tendência a não formar compostos entre si, mas têm afinidade com 
elementos não metálicos. 
O tamanho, forma e disposição das partículas metálicas, especificados pela metalografia, são 
fundamentais para o reconhecimento das propriedades físicas que determinam a plasticidade, 
resistência à tração, dureza e outras propriedades do material. Esses fatores podem ser alterados 
por tratamentos térmicos (ciclos de aquecimento resfriamento controlados) ou mecânicos 
(forjamento, trefilação, laminação, etc.). Ex: Alumínio (WIKIPÉDIA, Metais). 
Cerâmicos: Cerâmicas têm propriedades elétricas como isolantes de alta-voltagem, em resistores 
e capacitores, como a memória em computadores, velas na combustão interna de motores e, mais 
recentemente,em aplicações de supercondutores de alta temperatura. Resistência ao calor é uma 
das características mais atrativas nos materiais cerâmicos, por essa razão telhas de cerâmica 
fornecem blindagem ao aquecimento nos ônibus espaciais de hoje. Uma classe inteira de cerâmicas 
resistentes ao calor, chamadas de refratários torna possível a construção de alto-fornos siderúrgicos 
e usinas nucleares que são o coração da indústria moderna. 
Cerâmicas estão por toda parte - nos carros que dirigimos, nos edifícios que moramos e nas 
calçadas que pisamos. Elas são usadas até mesmo por dentistas em próteses, coroas, cimento e 
implantes dentários. 
Filtros de cerâmica feitos de porcelana porosa podem isolar micróbios e bactérias do leite e água 
potável, separar poeira de gases e remover partículas sólidas de líquidos. 
Cerâmicas são essenciais para a indústria de construção, para a industria petroquímica, para gerar 
eletricidade, para as comunicações, exploração espacial, medicina, sanitarismo. Cerâmicas 
semicondutoras tornaram possível os rádios transistorizados e a televisão portátil que 
revolucionaram o modo de pensar sobre educação e diversão. 
Escudos de cerâmica, os quais são leves e resistentes ao impacto, têm sido confeccionados para 
proteger aviões, veículos militares e soldados. Componentes eletrônicos individuais e circuitos 
integrados complexos com multicomponentes têm sido fabricados de cerâmicas. Cerâmicas mono-
cristais têm importantes aplicações mecânicas, elétricas e óticas. Cerâmicas incluem ítens tão 
delicados que podem ser quebrados por um leve toque, tão resistentes que podem proteger nosso 
próprio corpo e tão duradouros que permanecem depois de milhares de anos revelando-nos a 
história dos nossos mais remotos ancestrais. Ex: vidro (Disponível em: 
http://mesonpi.cat.cbpf.br/escola99/MC.html) 
Polímeros: São moléculas gigantes que apresentam unidades que se repetem. 
A substância inicial é chamada de monômero. Podem ser naturais ou artificiais. Possuem ser 
termoplásticos, termorrígidos e elastômeros. A principal aplicação dos polímeros são os plásticos. 
Tornam-se macios e deformáveis quando aquecidos e podem ser reciclados. Ex: Polietileno. 
(WIKIPÉDIA, Polímeros). 
 
11- Cite de forma resumida as principais diferenças entre ligação iônica, covalente e 
metálica. 
A ligação iônica é um tipo de ligação que ocorre entre dois íons de cargas opostas, um cátion e um 
ânion. (BRASIL ESCOLA, Ligação iônica); 
A ligação covalente é um tipo de ligação onde ocorre o compartilhamento de átomos 
(WIKIPÉDIA, Ligação Covalente); 
A ligação metálica é aquela que ocorre entre dois átomos de metais. Nessa ligação todos os átomos 
envolvidos perdem elétrons de suas camadas mais externas, que se deslocam mais ou menos 
livremente entre eles, formando uma nuvem eletrônica (também conhecida como "mar de 
elétrons"). (WIKIPÉDIA, Ligação Metálica); 
 
12-Qual o tipo de ligação química usualmente presente nos seguintes materiais: Metais , 
Cerâmicos e Polímeros. 
Metais: Ligação Metálica 
Cerâmicos: ligação iônica entre metais e não-metais 
Polímeros: Cadeias ligadas por forças de Van der Waals (ligação covalente). 
 
13- Por que em geral os metais apresentam alta condutividade térmica e elétrica? 
Num metal cada átomo exerce apenas uma fraca atração nos elétrons mais externos, da camada de 
valência, que podem então fluir livremente, proporcionando a formação de íons positivos (ou 
cátions) e o estabelecimento de ligações iônicas com não-metais. Os eléctrons de valência são 
também responsáveis pela alta condutividade dos metais (teoria de bandas). (WIKIPÉDIA, Metais) 
 
14- Com base nas ligações químicas, explique porque a água se expande quando solidifica. 
A forma sólida da maioria das substâncias é mais densa que a fase líquida. Mas, ao contrário, um 
bloco de gelo comum flutua num recipiente com água, porque a água sólida é menos densa que a 
água líquida. Essa é uma propriedade característica da água e extremamente importante. À 
temperatura ambiente, a água líquida fica mais densa à medida que diminui a temperatura, da 
mesma forma que as outras substâncias. Mas a 4 °C (3,98 °C, mais precisamente), logo antes de 
congelar, a água atinge sua densidade máxima e, ao aproximar-se mais do ponto de fusão, a água, 
sob condições normais de pressão, expande-se e torna-se menos densa. Isso se deve à estrutura 
cristalina do gelo, conhecido como gelo Ih hexagonal. 
A água, o chumbo, o urânio, o neônio e o silício são alguns dos poucos materiais que se expandem 
ao se solidificar; a maioria dos demais elementos se contrai. Deve-se notar, porém, que nem todas 
as formas de gelo são menos densas que a água líquida pura. Por exemplo, o gelo amorfo de alta 
densidade é mais denso que a água pura na fase líquida. Assim, a razão pela qual a forma comum 
do gelo é menos densa que a água é um pouco não-intuitiva e depende muito das propriedades 
incomuns inerentes às ligações de hidrogênio. 
Geralmente, a água se expande ao congelar devido à sua estrutura molecular aliada à elasticidade 
incomum das ligações de hidrogênio e à conformação cristalina particular de baixa energia que ela 
assume em condições normais de pressão. Isto é, ao resfriar-se, a água tenta organizar-se numa 
configuração de rede cristalina que alonga as componentes rotacionais e vibracionais das ligações, 
de forma que cada molécula de água é afastada das vizinhas. Isso efetivamente reduz a densidade 
ρ da água quando se forma gelo sob condições normais de pressão. 
 
15- Qual o tipo de ligação você esperaria que se formasse para os seguintes compostos: 
a- Bronze: ( liga de cobre e estanho ): ligação metálica 
b- Al2O3: ligação iônica 
c- Nylon: ligação covalente 
 
16- Dê a sua opinião sobre a seguinte afirmação: Quanto maior a diferença na 
eletronegatividade mais covalente é a ligação 
A afirmação é falsa, pois a ligação covalente ocorre entre dois átomos com eletronegatividades 
similares e altas. (WIKIPÉDIA, Ligação Covalente). Daí o nome covalente que quer dizer mesma 
valência. Na verdade, nas ligações covalentes a diferença de eletronegatividade é menor ou igual 
a 1, enquanto nas ligações iônicas ela é maior ou igual a 2. 
 
17-Explique porque geralmente materiais covalentes são menos densos que materiais 
metálicos e iônicos. 
Para responder a esta pergunta é importante lembrar que a ligação iônica e a ligação metálica são 
muito mais fortes que a ligação covalente. 
A força entre as ligações é inversamente proporcional à distância entre os átomos, ou seja, quanto 
menor a força da ligação, maior a distância entre as partículas envolvidas. 
Outra relação também pode ser percebida entre distância e volume, que ocorre da seguinte forma: 
quanto maior for a distância entre os átomos, maior será o volume que eles irão ocupar. 
Daí, como DENSIDADE = MASSA / VOLUME , conclui-se que quanto maior o volume menor 
a densidade. 
Ou seja: quanto menor a força eletrostática, maior a distância entre as partículas e maior o volume 
ocupado por elas. Quanto maior o volume, menor a densidade. 
 
18- O que determina a distância de equilíbrio entre dois átomos? 
A distância entre dois átomos é determinada pelo balanço das forças atrativas e repulsivas. Quanto 
mais próximos os átomos maior a força atrativa entre eles. Quando as somas das forças atrativas e 
repulsivas é zero, os átomos estão na chamada distância de equilíbrio. 
 
19- Considerando a seguinte afirmação correta: Quanto mais próximo os átomos maior a 
força de atração entre eles, explique então porque estes não se chocam. 
Por causa das forças de repulsão existentes entre dois átomos numa ligação química. Essas forças 
de repulsão possuem origem quântica. Segundoo princípio de exclusão de Pauli duas partículas 
não podem ocupar o mesmo estado quântico. 
 
20- Qual dos materiais você acredita que tenha o maior coeficiente de expansão térmica: o 
Al2O3 ou próprio alumínio? Justifique. 
Se denomina coeficiente de expansão térmica ou mais simplesmente coeficiente de dilatação ao 
quociente que mede a alteração relativa de comprimento ou volume que se produz quando um 
corpo sólido ou um fluido dentro de um recipiente experimenta uma alteração na temperatura 
sofrendo uma dilatação térmica (WIKIPÉDIA, Coeficiente de dilatação térmica). O alumínio 
comparado ao composto iônico Al2O3, possui maior coeficiente de expansão térmica. A energia 
da ligação influencia em algumas propriedades dos materiais Dentre elas está a expansão térmica. 
O alumínio estando ligado ao oxigênio sofre redução da dilatação térmica. 
 
21- Explique porque se espera que polímeros termoplásticos simples, como polietileno e 
poliestireno,tenham um módulo de elasticidade bastante reduzido, quando comparados aos 
metais e cerâmicos. 
O módulo de elasticidade está diretamente ligado as forças interatômicas. Quanto maior o modulo 
de elasticidade maior a rigidez do material. As ligações existentes nos polímeros são as covalentes, 
que comparadas às ligações iônicas, nos materiais cerâmicos, e as ligações metálicas, nos metais, 
são mais fracas (MUNDO EDUCAÇÂO, Polímero termoplástico e termorrígido). 
 
22- O que são elétrons deslocalizados? 
Elétrons deslocalizados são elétrons em uma molécula que não estão associados a um único átomo 
ou a uma ligação covalente. Elétrons deslocalizados são contidos dentro de um orbital que se 
estende ao longo de vários átomos adjacentes. Classicamente, os elétrons deslocalizados podem 
ser encontrados em sistemas conjugados de ligações duplas e sistemas aromáticos e mesoiônicos. 
É cada vez mais aceito que os elétrons em níveis de ligação sigma também estão deslocalizados. 
Por exemplo, no metano, os elétrons de ligação são compartilhados por todos os cinco átomos 
igualmente. A previsão da existência de deslocalização está implícita na teoria dos orbitais 
moleculares (WIKIPEDIA, Deslocalização eletrônica). 
 
23- Explique por que os metais são maleáveis e dúcteis. 
Os metais são materiais muito utilizados na engenharia e isso se deve as propriedades apresentadas 
por eles. Os metais, por exemplo, são maleáveis - principalmente quando aquecidos a certa 
temperatura, isso faz com que eles possam ser dobrados ou moldados e são dúcteis: pode ser 
transformados em fios finos. É por isso que os metais costumam ser usados para moldar chamas e 
fabricar panelas e outros utensílios domésticos, fios elétricos, etc. Tanto a sua maleabilidade 
quanto a sua ductilidade podem ser explicados por sua estrutura cristalina que deforma-se com 
facilidade. 
 
24- Explique por que os metais são sólidos à temperatura ambiente. 
Com exceção do mercúrio (Hg) os metais são sólidos à temperatura ambiente. Isto acontece porque 
os metais possuem elevado ponto de fusão (processo no qual ocorre a passagem do estado sólido 
para o estado líquido de uma determinada substância). Isto acontece porque a estrutura dos 
retículos cristalinos é compacta e altamente estável e para rompê-la é necessário uma grande 
quantidade de energia. 
 
25- Por que os metais dão a sensação de frio ainda que estejam na temperatura ambiente? 
Porque a sensação de frio ou quente depende da condutividade térmica do objeto tocado. A nossa 
sensação de frio ou calor é o fluxo de calor do corpo para o ambiente ou vice-versa. Quando se 
toca em um objeto mal condutor de calor, há pouca passagem de calor da pele para o objeto 
(considerando que a pele está mais quente que o objeto). Além disso, a temperatura da pele se 
iguala rapidamente à temperatura da superfície tocada. Pele e superfície do objeto rapidamente 
chegam à mesma temperatura, pois o objeto é mal condutor de calor e segura em sua superfície o 
calor recebido. Quando se toca um objeto bom condutor de calor (como é o caso dos metais), há 
passagem de grande quantidade de calor da pele para o objeto (considerando que a pele está mais 
quente que o objeto). O fluxo é contínuo, pois o calor que chega da pele à superfície do objeto 
condutor é conduzido para todo o objeto. Assim, a temperatura da pele só iguala à temperatura do 
objeto quando todo o objeto estiver na mesma temperatura que a pele, o que demora certo tempo. 
Durante esse tempo, a superfície do objeto continua com a temperatura menor que a da pele, 
passando-nos sensação de frio. Ocorre processo semelhante se os objetos tocados estiverem mais 
quentes que a pele. 
 
26- Defina os termos: 
a- rede: Uma rede espacial é um arranjo infinito, tridimensional de pontos, em que cada ponto tem 
vizinhanças idênticas. Esses pontos são chamados pontos ou nós da rede. Os pontos da rede podem 
ser arranjados de 14 modos diferentes, chamados de redes de Bravais. Cada ponto em uma rede 
coincide coma posição de um átomo. 
b- célula unitária: Uma célula unitária é a menor parte do cristal que contém as suas 
características. 
c- estrutura cristalina: 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. 
 
27- Diferencie materiais cristalinos de materiais não cristalinos( amorfo) em termos de 
arranjo atômico. 
Material amorfo é a designação dada à estrutura que não têm ordenação espacial a longa distância 
(em termos atómicos), como os sólidos regulares. É geralmente aceito como o oposto de estrutura 
cristalina, isto porque nas estruturas cristalinas exista a ordenação de átomos e moléculas que a 
constituem (WIKIPÉDIA, Estrutura Cristalina; Sólido amorfo). 
 
28- Quais são as estruturas cristalinas mais comuns encontradas nos materiais metálicos? 
Cúbica de corpo centrado (CCC), cúbica de face centrado (CFC) e hexagonal compacta. 
 
29- O que é fator de empacotamento? 
É um índice que varia de zero a um e representa a fração do volume de uma célula unitária que 
corresponde a esferas sólidas, assumindo o modelo da esfera atômica rígida. Tem como objetivo 
informar quantos átomos podem ser organizados numa estrutura cristalina e determinar a qualidade 
no empilhamento. 
 
30- Que tipo de força deve ser vencida para sublimar o gelo seco ( CO2 ) sólido? 
Forças de London. 
 
31- Descreva as diferenças nas escalas atômica e macroscópica entre sólidos moleculares e 
sólidos covalentes reticulares. 
Nos sólidos moleculares constituídos por moléculas apolares, os elétrons se encontram 
emparelhados e não podem formar ligações covalentes. As moléculas conservam a sua 
individualidade mas estão ligadas pelas forças de Van der Waals, as mesmas que existem entre as 
moléculas de um gás ou de um líquido. Nos sólidos covalentes não existe transferência de carga 
entre os átomos para formar íons, como no caso dos cristais iônicos, mas um compartilhamento de 
pares de elétrons de valência entre os átomos, ou seja, ligação covalente. 
 
32- Qual desses você esperaria que tivessem o ponto de fusão mais elevado: sólidos 
moleculares, ou sólidos covalentes reticulares? 
Sólidos covalentes reticulares. 
 
33- Sólidos moleculares, iônicos e covalentes reticulados têm todos uma característica em 
comum, que faz com que eles sejam diferentes dos sólidos metálicos. Que característica é 
essa? 
Num sólido metálico, os elétrons de valência estão livres, fazendo com que os metais sejam bons 
condutores elétricos e térmicos. Os sólidos moleculares, iônicos e covalentes não possuem elétrons 
livres, e por isso, a condutividade elétrica é baixa. 
 
34- Por que ossólidos covalentes reticulares são maus condutores de eletricidade e muitas 
vezes isolantes? 
Os sólidos covalentes são maus condutores de eletricidade porque os elétrons estão localizados 
nas ligações covalentes e não estão livres para se mover através do cristal. Apenas o grafite por 
apresentar elétrons pi torna-se bom condutor. 
 
35- Descreva as diferenças nas escalas atômica e macroscópica entre sólidos metálicos e 
sólidos iônicos. 
Um sólido metálico é aquele que é formado por íons positivos esfericamente simétricos, nos quais 
os átomos têm apenas alguns elétrons ligados em camadas incompletas e cujas forças de coesão 
apresentam simetria esférica. As suas energias de ionização são relativamente baixas e a sua rede 
cristalina é regular e inclui a nuvem de elétrons, constituído por elétrons livres e conferindo-lhes 
uma condutividade térmica e elétrica extraordinária. Os sólidos metálicos são opacos. Os sólidos 
iônicos por sua vez é aquele cuja rede cristalina é formada por ligações iônicas, encontrando-se os 
íons dispostos de tal forma que alcançam uma configuração estável, submetidos a interações 
mútuas. Os sólidos iônicos apresentam as seguintes propriedades macroscópicas: baixa 
condutividade, tanto elétrica como térmica, à temperatura normal, aumentando para temperaturas 
elevadas; dureza, fragilidade e um ponto de fusão alto, originado pelas forças eletrostáticas que 
atuam entre os íons; energia de vibração da rede menor que a dos sólidos covalentes e associada à 
absorção de radiação eletromagnética infravermelha. 
 
36- Por que a densidade de um metal está relacionado com a proximidade das partículas 
uma das outras? 
A densidade relaciona a massa de um material ao volume que ele ocupa, sendo uma propriedade 
intrínseca do material: d = m/V. Quando se trata de elementos químicos, a densidade dos elementos 
aumenta na direção do centro da tabela periódica. Portanto, os elementos mais densos são metais: 
o ósmio (22,6 g/cm3) e o irídio (22,5 g/cm3). Esses elementos são muito densos porque possuem 
uma massa nuclear grande (superiores a 180), para um volume atômico moderado; a relação d = 
m/V acaba sendo um valor alto. Considerando que existem espaços vazios entre os átomos em 
uma ligação química, quanto maior estes espaços vazios, maior será o volume ocupado e menor a 
densidade do material, que no caso em questão são os metais. Os metais possuem um alto fator de 
empacotamento atômico e grande número atômico, o que justifica a sua alta densidade. 
 
37- O ferro metálico e o cloreto de césio possuem estruturas semelhantes. A unidade mais 
simples de repetição no ferro é um cubo de oito átomos de ferro com um nono átomo de ferro 
no centro do corpo do cubo. A unidade mais simples de repetição no CsCl é um cubo de íons 
negativos monovalentes Cl com um íon positivo monovalente no centro do corpo. Explique 
porque uma das estruturas é classificada como célula unitária cúbica de corpo centrado( 
CCC ) e a outra como célula cúbica simples ( CS ). 
O ferro metálico possui estrutura CCC, pois tem 8 átomos nos vértices e um átomo no centro. O 
CsCl possui estrutura CS pois tem íons negativos nos vértices e um íon positivo no centro. No 
ferro nos átomos são iguais e estão descarregados. Já no CsCl, os átomos dos vértices estão 
carregados positivamente e o átomo central negativamente, sendo assim são distintos, e por isso a 
estrutura é a cúbica simples. 
 
38- Explique a seguinte observação: o diamante é um sólido muito duro, enquanto a grafita 
é mole e escorregadia. 
Como já explicado numa questão anterior cada mineral é classificado e denominado não apenas 
com base na sua composição química, mas também na estrutura cristalina dos materiais que o 
compõem. Em resultado dessa distinção, materiais com a mesma composição química podem 
constituir minerais totalmente distintos em resultado de meras diferenças estruturais na forma 
como os seus átomos ou moléculas se arranjam espacialmente. O diamante, incolor e transparente 
em estado puro, é o corpo natural mais duro que se conhece. Possui densidade de 3,5g/ml, elevado 
índice de refração e não conduz eletricidade. A grafita, negra e untuosa ao tato, apresenta uma 
estrutura em finas lâminas que se cristalizam segundo o sistema hexagonal (um dos sete modelos 
possíveis de formação de cristais), diferentemente do diamante, que se cristaliza no sistema cúbico. 
A diferença entre a grafite e o diamante é apenas a disposição dos átomos de carbono nas suas 
estruturas.O mesmo elemento químico, quando arranjado de diferentes formas, produz diferentes 
propriedades físicas. Esse fenômeno é conhecido como alotropia. O carbono apresenta outras 
estruturas, como a das bucky balls, nas quais 60 átomos de carbono ficam dispostos como se 
formassem uma bola de futebol. 
 
39- Qual a eficiência de empacotamento das esferas em um arranjo cúbico simples; cúbico 
de face centrada; cúbico de corpo centrado e hexagonal compacto? 
Cúbica Simples: 0,52 
Cúbica de corpo centrado: 0,68 
Cúbica de face centrada: 0,74 
Hexagonal compacta: 0,74 
 
40- O sódio cristaliza numa estrutura em que o número de coordenação é 8 Qual é a estrutura 
que melhor descreve o cristal? 
a- cúbica simples 
b- cúbica de corpo centrado 
c- cúbica de face centrada 
d- hexagonal compacta 
Resposta: CCC. Os números de coordenação para CS é seis, CFC é doze e para a hexagonal 
compacta também doze

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