Aula 5 - Exercícios sólidos cristalinos

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Química Geral e Ciências dos Materiais
LISTA DE EXERCÍCIOS AULA 5
SÓLIDOS CRISTALINOS
1) Analise as estruturas a seguir:
                 (1)                              (2) (3)        
    
                                     
Os materiais sólidos e metálicos presentes em nosso cotidiano (alumínio, ferro, magnésio, cobre) são categorizados segundo a regularidade pela qual seus átomos estão arranjados uns em relação aos outros. Nesse contexto, analise as afirmativas a seguir:
I. As estruturas 1, 2 e 3 referem-se, respectivamente, à CCC, CFC e HC.
II. As três estruturas explanadas acima são exemplos de diferentes células unitárias, isto é, representações mais simples de uma pequena unidade da rede cristalina de um sólido metálico.
III. O fator de empacotamento, que pode variar em valor de 0 a 1, depende essencialmente de três fatores: Número de átomos (modelo esfera rígida), volume dos átomos e o raio dos mesmos.
IV. As propriedades dos sólidos cristalinos do nosso cotidiano não dependem da estrutura cristalina destes materiais. 
Está correto o que se afirma em:
 
a) I e II, apenas.
b) II e III, apenas.
c) II, III e IV, apenas.
d) I, II e III, apenas.
e) I, II e IV, apenas.
 
Alotropia dos elementos químicos
2) Um fenômeno comum na engenharia dos materiais é a alotropia ou polimorfismo. Quando um ametal ou metal apresenta, em diferentes condições de processo, distintas estruturas cristalinas, diz-se, então, que essas estruturas são alotrópicas do elemento.  Nesse sentido, assinale a alternativa correta:
a) O grafite é mole devido ao fato das suas ligações serem covalentes, ao passo que o diamante é duro por apresentar ligações covalentes em apenas alguns planos; 
b) O vidro, por ser um exemplo de sólido cristalino, apresentará alótropos relevantes para o âmbito industrial.
c) A temperatura e a pressão não são condições de processo importantes para os tratamentos térmicos dos metais.
d) O diamante possui uma estrutura cristalina análoga ao grafite e, por essa razão, é um clássico exemplo de poliformismo.
e) O ferro, principal constituinte do aço, pode apresentar estrutura cristalina CCC e CFC a depender da temperatura de trabalho, concedendo uma versatilidade nas aplicações industriais para este material.
3) O arranjo cúbico de face centrada caracteriza-se por exibir 1 átomo nos vértices e mais 3 átomos nas faces do cubo. A partir do parâmetro de rede. Determine o fator de empacotamento da estrutura cúbica de face centrada.
a) 0,74
b) 0,64
c) 0,54
d) 0,84
e) 0,94