Células unitárias
Teoria
Fala aí! Hoje vamos trocar uma ideia sobre célula unitária. Um conceito muito importante dentro de Ciência dos Materiais.
Vamo nessa?
⭐ Veja também ⭐
- Introdução a estrutura dos sólidos cristalinos.
- Direção em células unitárias.
- Lista de exercícios resolvidos de células cristalinas.
O que é uma Célula Unitária?
A célula unitária é a menor porção de átomos que mantém a regularidade do formato do cristal. Quando repetida em todas as direções, a célula unitária deve resultar na estrutura cristalina original.
Existem diferentes maneiras de se formar uma célula unitária.
A maior parte dos materiais se cristalizam nesses sistemas que vamos estudar agora 👇
Cúbico Simples (CS)
É um cubinho com 1 átomo em cada vértice. Apenas 1/8 de cada átomo cai dentro da célula unitária, de modo que ela contenha somente 1 átomo.
👉 Número de vértices: 8
👉 Átomos por vértice: 1/8
👉 Total de átomos:
A gente pode calcular o volume disso aí, né? O volume de um cubo não é o lado elevado ao cubo?
Se considerarmos o lado igual a
Ficou perdido em algum momento? Se liga nesse vídeozinho onde eu entro em maiores detalhes 👇
Fator de Empacotamento Atômico (FEA)
O Fator de Empacotamento Atômico é um índice que varia de 0 a 1 e indica quão vazio é o interior da célula unitária.
Valores próximos de zero indicam que os átomos estão menos empacotados.
Valores próximos de 1 indicam que quase não há espaço vazio entre os átomos.
Macroscopicamente, esse fator é importante para determinar a porosidade, resistência e dureza dos materiais.
O FEA é dado pela fórmula:
Para o sistema cúbico simples, o FEA é de 0,52.
Cúbico de Corpo Centrado (CCC)
Como o nome sugere, dessa vez vai ter um átomo lá no centro do cubo. O resto permanece igual ao anterior.
Repare como os átomos se tocam ao longo da diagonal!
👉 Número de vértices: 8
👉 Átomos por vértice: 1/8
👉 Total de átomos:
O fator de empacotamento aqui é de 0,68.
Cúbico de Face Centrada (CFC)
Aqui, em vez de um átomo lá no centro do cubo, a gente vai ter metade de um átomo no centro de cada face do cubo. O resto permanece o mesmo.
👉 Total de átomos:
O fator de empacotamento é 0,74. O que significa que os átomos estão mais próximos entre si do que nos outros sistemas.
Hexagonal Compacta (HC)
Esse aqui é o mais popular. No sistema hexagonal compacto, cada átomo de uma dada camada está abaixo ou acima dos interstícios desenvolvidos no meio das camadas adjacentes.
Cada átomo tangencia 3 átomos do plano de cima, 6 átomos no seu próprio plano e 3 na camada de baixo.
