lista 2 eng dos materiais leticia

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
INSTITUTO DE TECNOLOGIA
FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA
ATIVIDADE 2 - ENHENHARIA DOS MATERIAIS
Profa. Dra. Augusta M. P. F. Felipe
LETICIA EDUARDA ALVES E ALVARES
Belém – PA
2020
1- Calcular a densidade linear dos íons Ca2+ e O2- em íons por nanômetro na direção 
[110] do CaO, que possui a estrutura do NaCl.
Raio iônico Ca 2+ = 0,106 nm e O2- = 0,132nm.
RESPOSTA: Estrutura cristalina: cubica face centrada para estrutura do NaCl:
(acfc)NaCl = 2(rNa + RCl)
Analogamente: (acfc)CaO= 2(rCa + rO)
Densidade linear: numero de átomos/ comprimento do vetor
Densidade linear: 2 átomos/ = 2/ 2(rCa + rO) = 2/ * 2 (0,106 + 0,132) =2,97 íons por nanômetro.
2- calcule a densidade planar dos íons Ca 2+ e O2- em íons por nanômetro quadrado no plano (111) do CaO, que possui a estrutura do NaCl.
Raio iônico do Ca 2+ = 0,106nm e O2- = 0, 132 nm
Área: ()/2
Número de átomos: 2
Densidade planar: Área/ Número de átomos
Densidade planar: 10,2 ions/nm
3- Calcular o FEA de um metal CFC e o fator de empacotamento iônico do NaCl
RESPOSTA: Calcular o fator de empacotamento iônico do NaCl do tipo CFC. Para um empacotamento do tipo CFC temos: (acfc)NaCl = 2(rNa + RCl)
 f.e.a. = 4(4r 3 /3) + 4(4R3 /3) / a3 NaCl
 f.e.a. = 16(r3 + R3 ) / 3.a3 NaCl 
f.e.a. = 16(r3 + R3 ) / 3. [2(rNa + RCl)]3 
Para rNa= 0,097nm e RCl= 0,181 nm, substituindo, temos: 
f.e.a. = 16(0,0973 + 0,1813 ) / 3. [2(0,097 + 0,181)]3 = 0,67
4- O cobre tem uma estrutura CFC e um raio atômico de 0,1278 nm. calcular a sua densidade e confrontar com literatura.
RESPOSTA:
Para um empacotamento do tipo CFC temos:
(acfc)metal = 4.R / √2 = 4.(0,1278 nm)/ √2 = 0,3615 nm
O número de átomos total é dado como:
Átomos/célula unitária = 8.(1/8) + 6.(1/2) = 4 átomos/célula unitária
A densidade é calculada como:
d = massa da célula unitária / volume da célula unitária
d = (átomos por célula unitária)x(massa molar)/(parâmetro cristalino)3
d = 4[63,5/0,602x1024)] / (0,3615x10-9m)3
 = 8,93 g/cm3, o valor na literatura é de 8,9 g/cm3.
5- Faça uma tabela resumo calculando, fea, no. de átomos por célula, no. átomos de coordenação, parâmetro de rede para as estruturas: cs, ccc, cfc, hc , hs
obs: mostrar como calculou os parâmetros de rede.
	ESTRUTURA CRIST.
	NO. DE COORDENAÇÃO
	FEA
	ATOMOS POR CÉLULA
	PARAMETRO DE REDE
	CS
	6
	0,52
	1
	2R
	CCC
	8
	0,68
	2
	4R/31/2
	CFC
	12
	0,74
	4
	2 R
	HC
	12
	0,74
	3
	2R
	HS
	3
	0,6
	6
	a=c=2R
CS: o parâmetro é calculado pelo tamanho da aresta do cubo, nesse caso 2R.
 
CCC: o parâmetro é calculado a partir do valor da diagonal principal do cubo e de uma das faces do mesmo:
CFC: o parâmetro de rede é calculado através da diagonal da face:
HS: Os parâmetros da rede (a, c) são dados por: a = c = R.
HC: Os parâmetros da rede (a, c) são dados por: c=1 633a; a=2R.