MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA. “ESTRUTURA ATÔMICA E LIGAÇÃO INTERATÔMICA”

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA.

“ESTRUTURA ATÔMICA E LIGAÇÃO INTERATÔMICA”

Trabalho apresentado à disciplina de Materiais de Construção Mecânica, do curso de Engenharia de Produção sob a orientação da Prof.ª Valéria.

São Bernardo do Campo

2015

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO.............................................................................................................4

DESENVOLVIMENTO.................................................................................................5

CONSIDERAÇÕES FINAIS.........................................................................................

CONCLUSÃO...............................................................................................................

REFERÊNCIAS............................................................................................................

INTRODUÇÃO

Algumas das importantes propriedades dos materiais sólidos dependem dos arranjos geométricos dos átomos e também das internações que existem entre os seus átomos ou moléculas constituintes. Este resumo tem como objetivo preparar para discussões subsequentes e aborda vários conceitos fundamentais e importantes, quais sejam: estrutura atômica, configurações eletrônicas nos átomos e a tabela periódica, e os vários tipos de ligações interatômicas primárias e secundárias que mantem unidos os átomos componentes de um sólido. Esses tópicos são revistos aqui de uma maneira resumida, com base na hipótese de que uma parte desse material.

DESENVOLVIMENTO

ESTRUTURA ATÔMICA

Cada átomo consiste em um núcleo muito pequeno composto por prótons e nêutrons, que se encontra envolvido por elétrons em movimento.

As cargas dos elétrons possuem sinal negativo, e as cargas dos prótons sinal positivo, os nêutrons são eletricamente neutros. As massas dessas partículas subatômicas são infinitesimalmente pequenas.

Cada elemento químico é caracterizado pelo número de prótons no seu núcleo, ou o seu número atômico. Para átomo eletricamente neutro ou completo, o número atômico também é igual ao seu número de elétrons.

A massa atômica de um átomo específico pode ser expressa como sendo a soma das massas dos prótons e dos nêutrons no interior do seu núcleo. Embora o numero de prótons seja o mesmo para todos os átomos de um dado elemento, o número de nêutrons pode ser variável. Assim, os átomos de alguns elementos possuem duas ou mais massas atômicas diferentes, esses átomos são chamados de isótopos.

O peso atômico de um elemento corresponde a média ponderada das massas atômicas dos isótopos do átomo que ocorrem naturalmente. A unidade de massa atômica pode ser usada para os cálculos do peso atômico.

O peso atômico de um elemento ou o peso molecular de um composto pode ser especificado em termos de uma por átomo(molécula) ou de massa por mol de material. Em um mol de uma substância existem 6,023 x 10²³ átomos ou moléculas.

Durante a ultima parte do século dezenove, foi observado que muitos dos fenômenos que envolviam os elétrons nos sólidos não podiam ser explicados em termos da mecânica clássica. O que se seguiu foi o estabelecimento de um conjunto de princípios e leis que regem os sistemas de entidades atômicas e subatômicas, que veio a ser conhecido como mecânica quântica.

Um dos primeiros percursores da mecânica quântica foi o simplificado modelo atômico de Bohr, em que se considera que os elétrons orbitam ao redor do núcleo atômico em orbitais distintos, onde a posição de um elétron especifico é mais bem definida em termos do seu orbital.

A energia de um elétron pode mudar, mas para fazê-lo ele deve realizar um salto quântico para uma energia permitida mais elevada ou para uma energia permitida mais baixa.

Os estados permitidos para o átomo de hidrogênio de Bohr são energias que são tomadas como negativas, enquanto o zero de referência consiste no elétron sem qualquer ligação , ou elétron livre.

Usando em mecânica ondulatória, cada elétron em um átomo é caracterizado por quatro parâmetros, chamados de números quânticos. O tamanho , a forma e a orientação espacial da densidade de probabilidade de um elétron são especificados por três desses números quânticos.

O estado eletrônico valores de energia permitidos para os elétrons para determinar a maneira segundo a qual esses estados são preenchidos com os elétrons fazendo o uso do principio da exclusão de Pauli, que consiste em um outro conceito quântico-mecânico.

Nem todos os estados eletrônicos possíveis em um átomo estão preenchidos com elétrons. Para a maioria dos átomos, os elétrons preenchem os estados energéticos mais baixos possíveis nas camadas e subcamadas eletrônicas.

Quando todos os elétrons ocupam as menores energias possíveis de acordo com as restrições ,diz-se que o átomo está em seu estado fundamental. Contudo, são possíveis transições eletrônicas para estados de maior energia.

A configuração eletrônica ou estrutura de um átomo representa a maneira segundo a qual esses estados são ocupados. Na notação convencional, o número de elétrons em cada subcamada é indicado por um índice sobrescrito após a designação da camada e da subcamada.

Os elétrons de valência são aqueles que ocupam a camada preenchida mais externa. Esses elétrons são extremamente importantes, eles participam da ligação entre os átomos para formar agregados atômicos e moleculares.

Todos os elementos foram classificados na tabela periódica de acordo coma sua configuração eletrônica. Nela os elementos estão posicionados em ordem crescente de número atômico , em sete fileiras horizontais chamadas de períodos. O arranjo é tal que todos os elementos localizados em uma dada coluna ou grupo possuem estrutura dos elétrons de valência semelhantes, assim como propriedades variam gradualmente e sistematicamente, mudando no sentido horizontal ao longo de cada período.

A maioria dos elementos se enquadra, na realidade, sob a classificação de metal. Estes são algumas vezes chamados de elementos eletropositivos, indicando que são capazes de ceder seus poucos elétrons de valência para se tornarem íons carregados positivamente.

Os elementos que estão situados no lado direito da tabela periódica são eletronegativos, isto é, eles aceitam elétrons prontamente para formar íons negativamente carregados ou algumas vezes compartilham elétrons com outros átomos.

Os átomos apresentam maior tendência a aceitar elétrons se suas camadas mais externas estiverem quase totalmente preenchidas, e se elas estiverem menos protegidas do núcleo.