Lista de Exercícios I CTM

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Lista de Exercícios I – CTM
Dupla: João Victor Teixeira e Ítalo 
1°) Faça uma lista de itens da sua cozinha (pelo menos cinco). Para cada item determine a classe de materiais (identifique materiais específicos, se possível) usados na fabricação do item.
	ITEM
	CLASSE
	MATERIAL
	Panela
	Compósito
	Aço inox e Baquelite
	Cadeira
	Polímero
	Polipropileno
	Talher
	Metálico
	Aço Inox
	Prato
	Cerâmico
	Porcelana
	Galão de água
	Polímero
	Polietileno Tereftalato (PET)
2°) Faça uma lista dos componentes principais do seu automóvel (pelo menos quinze componentes). Para cada um deles determine a classe de materiais em sua estrutura (identifique materiais específicos, se possível).
	ITEM
	CLASSE
	MATERIAL
	Lanterna
	Polímero
	Acrílico 
	Para-brisa
	Cerâmica
	Vidro
	Bateria
	Metal
	Chumbo
	Vela de Ignição
	Cerâmica
	Cerâmica
	Banco de Tecido
	Polímero
	Fibra Natural
	Para-choque
	Polímero
	Plástico Resistente
	Painel
	Polímero
	Plástico
	Pneu
	Polímero
	Borracha
	Cinto de Segurança
	Polímero
	Poliéster
	Manopla de Cambio
	Polímero
	PVC
	Correia Dentada
	Polímero
	Borracha
	Bloco do Motor
	Metal
	Ferro Fundido
	Fiação Elétrica
	Metal
	Cobre
	Tanque de Gasolina
	Polímero
	Polietileno
	Radiador
	Metal
	Alumínio
3°) a) Relacione os fatores pertinentes à seleção do quadro de uma bicicleta esportiva do tipo mountain bike
	Alta resistência ao impacto dos saltos sucessivos, resistência a trepidação causada pelo solo acidentado e baixo peso, a fim de facilitar a realização de manobras.
b) Aço, alumínio e ligas de titânio já foram empregados como metais básicos na estrutura de uma bicicleta, dê os principais pontos fracos e fortes de cada um;
	MATERIAL
	PONTOS FRACOS
	PONTOS FORTES
	Aço
	Peso elevado e possível fragilização por oxidação
	Alta resistência e durabilidade
	Alumínio
	Baixa rigidez e resistência 
	Leveza 
	Ligas de titânio
	Alto custo de produção
	Alia leveza, resistência e durabilidade
c) As bicicletas mais modernas são fabricadas em compósitos avançados. Explique as razões para esta escolha e cite um compósito específico usado na estrutura de uma bicicleta
	Compósitos como a fibra de carbono conseguem oferecer alta resistência a esforços mecânicos e alta durabilidade mantendo um baixo peso, e com um custo de produção muito menor que ligas de titânio, por exemplo.
4°) Responda aos itens abaixo:
I) – Diga qual a diferença que existe entre massa atômica e peso atômico?
	A massa atômica (A) é definida como a soma do numero de protos e nêutrons do núcleo de um átomo. Um elemento químico pode ter diferentes massas atômicas, a depender da quantidade de neutros em núcleo, a exemplo do carbono, que existe na natureza em átomos com 6 ou 8 nêutrons. A esses diferentes tipos de uma mesma espécie atômica é dado o nome de isótopos. O peso atômico de um elemento é a media ponderada das massas atômicas de seus isótopos. 
II) – Em relação aos elétrons e aos estados eletrônicos, o que cada um dos quatro números quânticos especifica?
	O número quântico principal (n) define o nível de energia em que se encontra o átomo, O segundo número quântico (l) mostra sua subnível. O terceiro número quântico (ml) refere-se à orientação dos orbitais no espaço, e o quarto (ms) ao spin do elétron, o sentido em que ele gira.
5°) a) Superponha em um único gráfico E, ER e EA em função de r até a distância de 1,0 nm.
b) Com base nesse gráfico, determine (i) o espaçamento de equilíbrio r0 entre os Íons K+ e Cl- e (ii) a magnitude da energia de ligação E0 entre os dois íons.
	Com base na observação do gráfico é possível notar que o ponto mínimo na linha da energia resultante fica entre 0,25 e 0,3 nm de distância. Essa mesma região no eixo vertical fica entre -4.5 e -5 eV. Com base em uma analise mais profunda do gráfico chegamos aos valores aproximados r0=0,26 nm e E0=4,6 eV.
c) Determine matematicamente os valores de E0 e r0 
	O raio r0 pode ser definido matematicamente igualando a zero a derivada da função energia resultante. A partir de r0 é possível calcular E0 pela função de energia resultante.
6°) Calcule os percentuais de Caráter Iônico das ligações interatômicas nos seguintes compostos: MgO, GaP, CsF, CdS e FeO.
a) MgO 	Mg = 1,31	O = 3,44	 
%CI MgO = 
b) GaP 	Ga = 1,81	P = 2,19	 
%CI GaP = 
c) CsF	Cs = 0,89	F = 3,98	
%CI CsF = 
d) CdS	Cd = 1,7	S = 2,6		
%CI CdS = 
e) FeO	Fe = 1,83	O = 3,44		
%CI FeO = 
7°) Faça um gráfico da energia de ligação em função da temperatura de fusão para os metais listados na Tabela 2.3. Usando esse gráfico, faça uma estimativa para a energia de ligação do cobre, que possui uma temperatura de fusão de 1084°C.
	Ao observar o gráfico Energia de ligação X Temperatura de fusão é possível identificar uma relação entre as variáveis que parece ser linear. A partir do método de mínimos quadrados e com o auxilio de uma calculadora científica foi possível chegar a uma reta de regressão definida pela função: 
De posse dessa função é possível calcular a energia de ligação do cobre (Cu) como:
8°) Qual(is) tipo(s) de ligação(ões) seria(m) esperado(s) para cada um dos seguintes materiais: latão (uma liga cobre-zinco), borracha, sulfeto de bário (BaS), xenônio sólido, bronze, náilon e fosfeto de alumínio (AIP)?
a) Latão: Ligação metálica, uma ligação entre dois metais (de caráter covalente)
b) Borracha: Analisando o poli-isopreno como um composto orgânico (baseado em ligações de carbono), trata-se de uma ligação covalente
c) Sulfeto de Bário: Ligação entre um metal e um ametal, covalente
d) Xenônio solido: XeFe2, ligação covalente (relação dipolo-dipolo induzido ou Van der Waals)
e) Bronze: Ligação metálica, uma ligação entre dois metais (de caráter covalente)
f) Náilon: Mais uma vez um composto orgânico, ligação covalente
g) fosfeto de alumínio: Ligação metálica, uma ligação entre dois metais (de caráter covalente)