Resumo "Princípios De Ciência Dos Materiais" Lawrence H. Van Vlack

Engenharia Civil - Turma 2012 B

Ciencia dos Materias

Prof° Msc. José Possamai della

18/09/2012

Arthur Feijó Ramos.

Resumo “Princípios de Ciência dos Materiais” Lawrence H. Van Vlack

As ligações químicas são uniões de átomos, e que até pouco tempo se acreditava que era a menor unidade de matéria que podia ser subdividida, mas ele é um composto de unidades ainda menores. Mais se torna necessário conhecer toda a estrutura de um átomo para se aliar as propriedades dos materiais. Por exemplo, a oxidação dos metais é causada pela difusão de átomos metálicos ou de oxigênio através da superfície a fim de se torna o oxido.

O átomo é constituído por neutros, prótons e elétrons, o mesmo tem o seu núcleo composto por prótons e nêutrons e que é circundado por elétrons (são partículas carregadas, com 1/1836 da massa de um nêutron e é uma carga convencionada negativa). Os elétrons em sua carga elétrica freqüentemente tomada como unidade e em unidades físicas que equivalem 1,6 x 〖10〗^(-19) Coulombs.

O próton possui uma carga que é numericamente igual a do elétron, só que de sinal oposto. Todo átomo até mesmo o mais simples como o átomo do hidrogênio, é composto por um de próton e de um elétron e o nêutron é eletricamente neutro, isso pois, pode ocorrer uma troca de energia: 〖(_^(n⇄))p〗^++ e^-

Em uma anotação eletrônica é verificado que é necessário um quantum de energia para mover o elétron de um certo nível para um outro de maior energia. Inversamente, um quantum de energia (um Fóton) é liberado quando o elétron cai de um nível de maior energia para outro de menor energia. A energia E do fóton pode ser calculada diretamente, conhecendo-se o comprimento de onda λ do fóton, através da equação: E=hc/λ= hv , onde h é uma constante de Planck e c é a velocidade da luz, e a freqüência da radiação é c⁄λ ou v.

As atrações interatômicas são conseqüência da estrutura dos átomos. Os gases nobres( inertes ou quimicamente inativos, apresentam apenas uma pequena atração pelos outros átomos porque eles tem um arranjo muito estável de oito elétrons (2 para He) na sua camada mais externa ( camada de valência, ao mesmo tempo que são eletricamente neutros, pois possuem igual numero de prótons e de elétrons. A maior parte dos outros elementos, as contrario dos gases nobres, deve adquirir a configuração altamente estável de oito elétrons na camada mais externa através de um dos seguintes mecanismos: (1) recebendo elétrons, (2) perdendo elétrons, ou (3) compartilhando elétrons.

A ligação Iônica é a mais fácil das ligações interatômicas, que resulta da atração mutua entre íons positivos e negativos. Átomos de elementos como sódio e cálcio, com um e dois elétrons na camada de valência, respectivamente, perdem facilmente estes elétrons externos e se tornam íons positivos. O principal requisito que um material iônico sempre satisfaz é a neutralidade elétrica, isto é, o numero de cargas positivas é sempre igual ao numero de negativas. Outra ligação forte é a ligação Covalente, e em átomo é relativamente estável se o mesmo contem oito elétrons na camada de valência ( uma exceção é a primeira camada ou camada K, que é estável com dois elétrons). Muitas vezes, um átomo pode adquirir estes oito elétrons compartilhando elétrons com um átomo adjacente. Embora as ligações covalentes sejam fortes, nem todas as matérias apresentam pontos de fusão e ebulição elevados ou alta dureza. Ao lado das ligações iônicas e covalentes, um terceiro tipo de força interatômica forte, a ligação metálica, é capaz de manter átomos unidos. Infortunadamente, um modelo de ligação metálica não é tão fácil de ser construído como aqueles da iônica e da covalente. Entretanto, uma visão simplificada é suficiente para os nossos propósitos. Se um átomo apresenta apenas uns poucos elétrons de valência, estes podem ser removidos com relativa facilidade, enquanto que os demais elétrons são firmemente ligados ao núcleo, Isto, com efeito, origina uma estrutura formada por íons positivos e elétrons “livres”. Os íons positivos são constituídos pelo núcleo e pelos elétrons que não pertencem à camada de valência. Como s elétrons de valência podem se mover livremente dentro da estrutura metálica. A condutividade térmica elevada dos metais está também associada à mobilidade dos elétrons de valência, que podem transferir energia térmica de um nível de alta temperatura para outro de baixa. Os três tipos de ligação considerados anteriormente correspondem, todos, a ligações fortes. Ligações secundárias, mais fracas, que também contribuem para atração