Ciencias dos Materiais Engenharia e Ciência dos Materiais

Introdução a Engenharia e Ciência dos Materiais

Lista de Exercícios No 2: Estruturas Cristalinas

1) Qual é a diferença entre estrutura cristalina e estrutura atômica?

2) Para a estrutura cristalina hexagonal compacta (HCP) mostre que a razão ideal

c/a é de 1,633.

3) Mostre que o fator de empacotamento atômico da estrutura HCP é de 0,74.

4) O titânio possui uma célula unitária HCP para o qual a razão dos parâmetros

de rede c/a é de 1,58. Se o raio atômico do Ti é de 0,1445 nm determine: a) o

volume da célula unitária e, b) calcule a densidade do Ti.

5) Um metal com estrutura cubica tem uma densidade de 2,6g/cm3

, peso atômico

de 87,62 g/mol e, um parâmetro de rede de 6,0849Å. Um átomo é associado

com cada ponto de rede. Determine a estrutura cristalina do metal.

6) Gálio tem uma estrutura ortorrômbica com a = 0,45258 nm, b = 0,45186nm e,

c = 0.76570nm. O raio atômico é de 0,1218nm, a densidade é 5,904 g/cm3 e o

peso atômico é 69,72 g/mol. Determine: a) o número de átomos em cada

célula unitária e,

b) o fator de empacotamento atômico.

7) Qual é a diferença entre alotropia e polimorfismo?

8) Acima de 882o

C o titânio tem uma estrutura cubica de corpo centrado (BCC)

com a = 0,332nm. Abaixo dessa temperatura o titânio apresenta a estrutura

HCP com a = 0,2978nm e c = 0,4735nm. Determine a porcentagem de

mudança no volume quando a estrutura muda de BCC para HCP. É isto uma

expansão ou uma contração?

9) Represente esquematicamente os planos e direções seguintes dentro de uma

célula unitária cristalina cúbica: a) [101], b) [0-10], c) [301], d) [-201], e) [2-

13], f) [0-1-1], h) [002].

10) Uma forma alotrópica do manganês tem um raio atómico de 1,12 Å, um

parâmetro de rede de 8,931 Å, e um fator de empacotamento de 0,479.

Quantos átomos há na célula unitária?

11) Alumínio tem um peso atômico de 26,97 g/mol. Sabendo que cristaliza no

sistema FCC e o tamanho de sua célula unitária é 4,049 Å. Determine a

densidade do alumínio.

12) Calcular a variação de volume teórico associado a uma transformação

alotrópica de um metal a partir da estrutura