Aula sobre Estados Sólidos, Slides de Química

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Estado Sólido

Bibliografia

• MAHAN, B. H; MYERS, R. J. Química: um curso universitário. 4.

ed. São Paulo: E. Blucher, 1997.

• RUSSELL, J. B. Química geral. 2. ed. São Paulo: Makron Books,

1994. V. 1,2.

• BROWN, T. L.; LEMAY, H. E.;BURSTEN, B. E. Química - A

Ciência Central - 9º ed. Pearson / Prentice Hall (Grupo Pearson). 20-

• ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de Química: Questionando a

vida moderna e o meio ambiente. 3a. Ed., Bookman, 20--.

Conteúdo: Estado Sólido

1 – Sólidos

• 1.1.- Conceito de estado sólido.
• 1.2.- Propriedades Gerais.
• 1.3.- Cristais.
• 1.4.- O reticulo cristalino: cela unitária
• 1.5.- Empacotamento denso
• 1.6.- Defeitos em cristais: lineares, puntuais
• 1.7. Difração de Raios X.

Estado Sólido

Caracteristicas

São duros, rigidos e não tem tendencia em fluir ou difundir e são incompressiveis.

Um sólido pode ser definido com uma substância que mantém um volume e forma fixos.

Podem ser divididos como:

Cristalino é aquele no qual os átomos encontram-se ordenados sobre longas distâncias atômicas formando uma estrutura tridimensional que se chama de rede cristalina

Amorfos (sem forma): os átomos, íons ou moléculas não estão em arranjo regular na estrutura e portanto não existe ordem de longo alcance na disposição dos átomos

Classificação dos sólidos

Amorfo Vidro, náilon, Rede de ligações cov. Covalente: ligações (vítreo) polietileno sem regularidades a direcionais de pares grandes distâncias de elétrons

Reticulado Grafite, diamante Átomos: redes uni, Covalente: ligações di ou tridimensional direcionais de pares e-

Molecular H 2 , I 2 , CH 4 Moléculas unidas Forças de dispersão, por ligação covalente dipolo-dipolo, ligação H

Metálico Fe, Ag, Cu Átomos metálicos Metálica - Atração Ligas metálicas (M+ imerso num eletrostática entre mar de elétrons) íons M e elétrons

Iônico NaCl, CaCl 2 Íons positivos Iônica - Atração e negativos Eletrostática forte

Tipo Exemplo Unidades Natureza Estruturais da ligação

Rede Cristalina e Célula Unitária

• Rede cristalina: é o padrão formado por pontos que representam

as localizações dos elementos estruturais.

• Cela unitária : é uma região de lados paralelos imaginária da qual

o cristal inteiro pode ser formado por deslocamento translacional.

• A célula unitária é escolhida para representar a simetria da

estrutura cristalina

Ocupação de celas unitárias

1/8 do átomo 1/8 do átomo 1/8 do átomo

1 átomo (^) 1/2 do átomo

Cúbica de corpo centrado Cúbica de face Cúbica primitiva centrado

Estrutura Cristalina de Sistema Cúbico

Os átomos podem ser agrupados dentro do sistema cúbico em 3 diferentes tipos de repetição

Cúbico simples Cúbico de corpo centrado Cúbico de face centrada

Cúbica simples (primitiva)

Cúbica de corpo centrado

Cúbica de fases Centradas

Empacotamento Denso: sítios em cristais

• Os espaços (buracos, vazios, vacância, **sítios) são chamados de sítios intersticiais
• 74% do espaço estão preenchidos
• 26% (sítios)**

O empacotamento denso indica a eficiência do arranjo dos átomos em um retículo. Assim, a eficiência de empacotamento mede a capacidade com que as esferas preenchem o espaço quando estão aglomeradas em uma estrutura.

Defeitos em Cristais

Sólidos não são perfeitos em sua microestrutura:

ü muitas propriedades estão relacionadas com estes defeitos; ü freqüentemente defeitos são induzidos propositalmente nos materiais.

Defeito cristalino:

Uma irregularidade na rede cristalina da ordem de um diâmetro atômico em uma ou mais de suas dimensões.

Os defeitos ponde ser divididos como:

Defeitos lineares Defeitos Puntuais Defeito planares Defeitos Volumétricos

Defeitos Lineares

Deslocamento helicoidal

Defeitos Puntuais

Os mais comuns são o de vazio e de posição intersticial

Defeitos Planares

Falha de empilhamento

Defeitos Volumetricos