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Centro Universitário Jorge Amado
Disciplina: Materiais de Engenharia 3° Semestre
Professora: Euliane Jesus Matricula:
Aluno:
Lista de exercício 01
1) Estime o numero de coordenação para o cátion em cada um desses óxidos de
cerâmica: Al2O3, B2O3, CaO, MgO, SiO2 e TiO2.
R{NC=6, NC=2, NC=8, NC=6,NC=4 e NC=6}
2) Demonstre a validade de 0,15 como sendo a relação mínima entre raios para o
numero de coordenação igual a 3.
R{Demonstração}
3) Calcule a energia de reação para a polimerização do policloreto de vinila,
empregue neste caso a tabela de energias e comprimento de ligação da nota
de aula.
R{Energia=60KJ}
4) Calcule o volume de uma célula unitária CS, CCC e CFC em termos de raio
atômico.
R{VCS=
; VCCC=
e VCFC=
}
5) Calcular o fator de empacotamento atômico de um metal CFC.
R{FEA = 0,74}
6) Calcule o fator de empacotamento em uma célula unitária CCC e compare com
o FEA para a célula unitária CS. Explique o porquê dos valores de FEA não ser
superior a 1.
R{FEACCC = 0,68 e FEACS = 0,52}
7) O cobre tem uma estrutura CFC e um raio atômico de 0, 1278 nm. Calcule sua
densidade ou massa específica.
R{ = 8,93 g/cm3}
8) O fator de empacotamento do magnésio, como de todos os demais metais com
estrutura HC, é de 0,74. Qual o volume de sua célula unitária?
R{VHC = 1,39x10-22 nm}
9) O nióbio possui um raio atômico de 0,1430 nm e uma massa específica de 8,57
g/cm3. Determine se ele possui estrutura cristalina CFC ou CCC.
R{CCC}
10) Um metal hipotético possui a estrutura cristalina cúbica simples. Se seu
peso atômico é 70,4 g/mol e o raio atômico é de 0,126 nm, calcule sua
densidade.
R{ = 7,3 g/cm3}
11) A célula unitária para o urânio possui simetria ortorrômbica, com o
parâmetro da rede a, b e c iguais a 0,286 nm, 0,587 nm e 0,495 nm,
respectivamente. Se a massa específica, o peso atômico e o raio
atômico do urânio valem 19,05 g/cm3, 238,03 g/mol e 0,1385 nm,
respectivamente, calcule o fator de empacotamento atômico.
R{FEA = 0,53}
12) O ferro passa de CCC para CFC a 912° C. Nesta temperatura, os raios
atômicos do ferro nas duas estruturas são respectivamente, 0,126 nm e
0,129 nm. Qual a percentagem de variação volumétrica provocada pela
mudança estrutural?
R{Variação = 1,4%}
13) O estanho é tetragonal com c/a = 0,546. Há 4 átomos/célula unitária. a)
Qual o volume da célula unitária? b) Quais são as dimensões da célula?
R{c = 0,318 nm; a = 0,582 nm}
14) Certa folha de ouro tem a espessura de 0,08 mm e 670 mm2 de área. a)
Quantas células unitárias há na folha, sabendo-se que o ouro é cúbico
com a = 0,4076 nm. b) Qual a massa de cada célula unitária, sabendo-
se que a densidade do ouro vale 19, 32 g/cm3?
R{ N° de células = 7,9 x 1020; m = 1,31 x 10-21 g}
15) O titânio é CCC em altas temperaturas e seu raio atômico vale 0,145
nm. a) Qual o valor da aresta de uma célula unitária? b) Calcule a
densidade.
R{a = 335 nm; = 4,24 g/cm3}
16) Quais a direções incluídas na família de direções <101> em um cristal
cúbico.
R{ [101], [110], [011], [ ], [ ], [0 ]}
17) Quais as direções incluídas na família de direções <101> em um cristal
tetragonal.
R{ [101], [011], [ ], [ ] }
18) Qual o ângulo entre as direções [111] e [001] num cristal cúbico?
R{ = 54,74° }
19) Esquematize um plano (111) através de uma célula unitária de um cristal
tetragonal simples tendo uma relação c/a de 0,62.
R{desenho}
20) Quantos átomos por mm2 há sobre os planos (100) e (111) do chumbo
CFC. Considere o raio do Pb = 0,1750 nm.
R{ DP100 = 8,16 x 10
12 átomos/mm2; DP111 = 9,43 x 10
12 átomos/mm2}
21) Raios X de um comprimento de onda desconhecido são difratadas 43,4°
por cobre (CFC), o qual possui um parâmetro circular a de 0,3615 nm.
Determinações em separado indicam que esta linha de difração para o
cobre é de 1° ondem (n = 1) para d(111). a) Qual o comprimento de
onda dos raios X? b) Os mesmos raios X são usados para analisar
tungstênio (CCC). Qual o ângulo, 2, para as linhas de difração de
2° ondem ( n = 2 ) de espaçamentos d(010).
R { = 0,1543 nm; 2x = 58,52°}
22) Uma fonte de difração de raio X, com comprimento de onda de 0,7107
nm é direcionada contra uma amostra, gerando os picos ( tabela
abaixo). Se o material tem uma rede com estrutura CCC, determine o
espaçamento interplanar, o parâmetro, de rede e a soma dos quadrados
dos índices de Miller para cada plano.
Pico 2
1 20,20
2 28,72
3 35,36
Obs: a razão dos termos em sen2 dá a razão relativa entre as somas dos
quadrados dos índices Miller de dois picos.
R {d = 2,026 nm; = 2; a = 2,865 nm}
23)