Tópicos Gerais Ciência dos Materiais

LISTA DE EXERCÍCIO CIENSMAT

Parte 1:

1. Existem vários tipos de materiais, onde são separados em classes, dentre elas estão os cerâmicos, metais, biomateriais, semicondutores, polímeros e os materiais avançados. Dentre os 4 materiais dispostos abaixo, diga qual(is) pode(m) ser classificado(s) como AVANÇADO INDUSTRIAL:

( ) CD 's.

( ) Hidrocerâmicas.

( ) Poliaramida (mais conhecida como Kevlar) de alta performance usado na tecnologia.

( ) Carcaça de foguete capaz de suportar variações de pressão e temperatura.

2. “Dentro de uma estrutura atômica a valência dos elétrons presentes nos átomos são capazes de determinar as propriedades químicas, elétricas, térmicas e magnéticas de um material”, esta afirmação está:

( ) Correta.

( ) Falsa.

3. As ligações químicas primárias são aquelas em que há a interação átomo-átomo, portanto ligações iônicas, covalentes e metálicas fazem parte deste grupo. De acordo com seus conhecimentos em química, responda verdadeiro ou falso:

( ) A ligação metálica é não direcional, ou seja, não apresenta restrições, os elétrons se encontram de forma “livre” (mar de elétrons) e os átomos vizinhos são ilimitados;

( ) A ligação metálica é mais fraca que as ligações iônicas e covalentes e os metais possuem maior empacotamento atômico;

( ) A ligação covalente ocorre por meio de compartilhamento de elétrons, sendo de forma direcional (para átomos específicos), apresentam também estabilidade das ligações e os materiais são geralmente isolantes térmico e elétrico;

( ) A ligação iônica é conhecida pela doação de elétrons e formação de célula unitária (ou cela unitária), geralmente são semicondutores, característico de materiais cerâmicos.

4. Não existe uma ligação iônica totalmente “pura”, demonstre a equação para o caráter iônico:

5. Existem as ligações secundárias (conhecidas também como forças de van der waals, mas nem todas são) e são mais fracas em comparação às primárias, portanto determine quais são elas:

Parte 2:

. Célula unitária Cúbica Simples (CS): 

1 átomo por célula unitária;

Parâmetro de rede, a = 2R.

. Cúbico de Corpo Centrado (CCC):

2 átomos por célula unitária;

Parâmetro de rede, a = ;[pic 1]

Metais que possuem CCC: Ferro (Fe alfa), Molibdênio (Mo), Crômio (Cr), Tungstênio (W) e Vanádio (V).

. Cúbico de Face Centrada (CFC):

4 átomos por célula unitária;

Parâmetro de rede, a = ;[pic 2]

Metais que possuem CFC: Alumínio (Al), Níquel (Ni), Ferro (Fe gama), Cobre (Cu), Prata (Ag), Chumbo (Pb), Ouro (Au) e Platina (Pt).

1. O fator de empacotamento atômico (FEA) é usado para analisar quantos átomos estão organizados na estrutura cristalina, portanto defina o FEA para as células CS, CCC e CFC.

[FEA] = %.

2. Se o raio do Ni é 0,1246 nm, calcule o volume da célula unitária em cm³:

R: 4,377.10^-23 cm³