Lista 2 (Estrutura Cristalina)

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Universidade Federal de Sergipe 
Núcleo de Engenharia de Materiais 
Disciplina: Ciência dos Materiais I 
Professora: Michelle Cardinale Macedo 
 
2◦ Lista de exercícios 
1) 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 . 
2) Para a estrutura cristalina HC, mostre que a razão c/a ideal é de 
1,633. 
3) Calcule o raio de um átomo de irídio dado que o Ir possui uma 
estrutura cristalina CFC, uma densidade de 22,4g/cm3, e um peso 
atômico de 192,2 g/mol. 
Resp: 0,136nm ou 1,36x10-8 cm 
4) Um metal hipotético possui a estrutura cristalina cúbica simples. Se o 
seu peso atômico é de 70,4 g/mol e o raio é de 0,126nm, calcule a sua 
densidade. 
Resp: 7,30 g/cm3 
Estrutura cúbica simples. 
 
5) A célula unitária para o estanho possui uma simetria tetragonal, com 
os parâmetros de rede a e b de 0,583 e 0,318 nm, respectivamente. 
Se a sua densidade, peso atômico e raio atômico são de 7,30g/cm3, 
118,69 g/mol e 0,151 nm, respectivamente, calcule o fator de 
empacotamento atômico. 
Obs: a célula unitária tetragonal, possui o mesmo número de átomos 
por célula que a célula cúbica de face centrada. 
Resp: FEA= 0,534 
 
6) Esta é a célula unitária para um metal hipotético: 
 
 
a) A qual sistema cristalino pertence essa célula unitária? 
b) Como seria chamada essa estrutura cristalina? 
c) Calcule a densidade do material, dado que o seu peso atômico é de 
141 g/mol. 
 
 
7) Para um composto cristalino, quais são as duas características dos íons 
componentes que determinam a estrutura cristalina? 
8) Quais dos cátions listados na tabela abaixo você estima que formem 
iodetos com a estrutura cristalina do cloreto de césio? Justifique as 
suas opções. 
 
9) O óxido de magnésio possui a estrutura cristalina do sal-gema e uma 
densidade de 3,58g/cm3. 
a) Determine o comprimento de aresta da célula unitária. 
b) Como esse resultado se compara com o comprimento de aresta 
determinado a partir dos raios iônicos mostrado na tabela acima, 
supondo que os íons Mg2+ e O2- apenas se tocam uns nos outros ao 
longo da aresta? 
10) Em termos de ligações, explique por que os materiais à base de 
silicato possuem densidades relativamente baixas. 
11) Com base na estrutura cristalina, calcule a densidade teórica para o 
FeO. 
12) Qual a diferença entre alotropia e polimorfismo? Cite exemplo. 
13) Calcule a variação volumétrica teórica que a transformação 
polimórfica do ferro puro da estrutura CFC para a estrutura CCC. 
Considere o modelo atômico de esferas rígidas e suponha que não 
ocorre variação volumétrica antes e após a transformação. 
14) Você acha que o UO2 tem estrutura cristalina similar à do cloreto de 
sódio, blenda de Zinco ou da fluorita? Com base em sua resposta, 
determine para o UO2: 
a) O parâmetro de rede (a); 
Resp: 0,529 nm 
b) A densidade; 
c) Resp: 11,40 g/cm3 
d) O Fator de empacotamento. 
e) Resp: 0,624 
 
 
 
 
 
Observações importantes para a resolução dessa questão: 
 Considere o número de átomos por célula (n) igual a 4. 
Observe atentamente a estrutura cristalina para calcular o volume 
iônico total e o parâmetro de rede. 
Tarefa: 
Desta lista, você deve entregar as resoluções das questões: 2,3; 4; 
8,9,13 e 14. A data da entrega será segunda-feira dia 27de abril. 
 
Cloreto de Sódio 
Fluorita 
Blenda de Zinco