Propriedade de ciência e material

SUMÁRIO

1 TEMA / OBJETO 3

2 JUSTIFICATIVA 4

3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 4

4 OBJETIVOS 5

5 METODOLOGIA 6

6 CRONOGRAMA 8

7 REFERÊNCIAS 9

1 INTRODUÇÃO

Em caráter interdisciplinar a Ciência e propriedade dos materiais é a parte da ciência que estuda as propriedades dos materiais e a conexão entre a sua estrutura em escalas atômicas ou moleculares com suas características macroscópicas, caracterizando elementos da física e química e incorporando ao seu processamento.

Com o avanço da ciência nas áreas de nanociência e nanotecnologia, a ciência dos materiais está se solidificando como uma área específica da ciência e da engenharia.

Muitos questionamentos da humanidade do ponto de vista cientifico e tecnológico são enfrentados devido as limitações de alguns materiais, e os avanços no campo da ciência e propriedade dos materiais tem um impacto significativo nos setores de tecnologia, um avanço em determinada área no desenvolvimento de um material ou aumento no seu desempenho podem resultar em significativas mudanças no futuro da cosiedade.

“Todo engenheiro mecânico, civil, eletricista ou de outra especialidade — está vitalmente interessado nos materiais que lhe são disponíveis. Quer seu produto seja uma ponte, um computador, um veículo espacial ou um automóvel, deve ter um profundo conhecimento das propriedades características e do comportamento dos materiais que vai usar. Considere-se, por exemplo, a variedade de materiais usados na manufatura de um automóvel: ferro, aço, vidro, plásticos, borracha, apenas para citar alguns. E, somente para o aço, ha cerca de 2000 tipos ou modificações.” (VAN VLACK; L.H.,1970, p.1).

2 HISTÓRICO

Os materiais sempre foram fundamentais para existência do ser humano. Antigas civilizações tiveram eras divididas entre Idade da pedra e idade do ferro. Sendo que inicialmente o homem só dominava os materiais naturais que estavam a sua disposição, tais como pedras, madeira, ossos e peles, baseando-se na dureza dos elementos. Povos que faziam a utilização de pedras para caçar se sobreçaiam a povos que utilizavam somente madeiras.

Com o domínio do fogo surgiu a divisão dos materiais inflamáveis e não inflamáveis e suas transformações em decorrência da temperatura. Com o domínio da técnica foi verificado a possibilidade do desenvolvimento de outros materiais como, cerâmicas e outros metais.

Os tratamentos térmicos durante o feudalismo proporcionaram a confecção de espadas e armaduras forjadas e com o passar do tempo e domínio da técnica de tempera a fabricação de mosquetes e canhões que denotavam grande poder a algumas nações.

Algumas descobertas marcaram eras até hoje o desenvolvimento ou transformação de um material pode determinar mudanças significativas nas técnicas e tecnologias que conhecemos.

“O desenvolvimento de muitas das tecnologias que tornam a nossa existência tão confortável está intimamente associado ao acesso a materiais adequados. Um avanço na compreensão de um tipo de material é com frequência o precursor de um progresso escalonado de alguma tecnologia. Por exemplo, os automóveis não teriam sido possíveis se não existisse uma disponibilidade a baixo custo de aço ou algum outro material substituto comparado. Em nossos tempos atuais, dispositivos eletrônicos sofisticados dependem de componentes fabricados a partir dos chamados materiais semicondutores.” (WILLIAM D. CALLISTER JR.; 2000, p.2).

3 DEFINIÇÕES

3.1Ligações Químicas

As ligações químicas unem os átomos, porém nem todos os átomos conseguem formar ligações.

Dois átomos de um gás nobre exercem entre si uma atração mútua tão fraca que não conseguem formar uma molécula. Por outro lado, a maioria dos átomos forma ligações fortes com átomos da própria espécie e com outros tipos de átomos.

De maneira geral, a ligação química pode ser definida como uma força resultante atrativa que existe entre alguns átomos, quando estes se aproximam.

Esta força mantém um conjunto de dois ou mais átomos unidos formando assim os compostos químicos.

Características importantes da ligação química: polaridade, distância e energia.

3.2 Configuração Estável

A baixa energia dos gases nobres está associada ao fato de possuírem o nível eletrônico mais externo completamente preenchido.

Essa estrutura é frequentemente denominada estrutura de gás nobre.

3.3 Tipos de Ligações

PRIMÁRIAS: Ocorre transferência ou compartilhamento de elétrons. São de natureza química, onde os átomos estão unidos por forças fortes (iônica,covalente e metálica). As ligações primárias são cerca de dez vezes mais fortes que as ligações secundárias.

Ligação iônica

• Transferência de elétrons

• Formação de íons de cargas opostas

• Resulta da atração eletrostática entre cátions e ânions

• Forma-se com átomos de diferentes eletronegatividades (um alta e outro baixa)

• A ligação é forte= 150 - 370 Kcal/mol

• A ligação predominante nos materiais cerâmicos é iônica

Ligação Covalente

• Os átomos envolvidos na ligação covalente compartilham elétrons

• Através da ligação covalente os átomos envolvidos podem “usar” o elétron do outro átomo, e juntamente com os seus adquirir uma configuração mais estável.

• Forma - se com átomos de alta eletronegatividade

• A ligação covalente é forte