Definição
Teoria
E aí, tudo bem?
Vidros são sólidos que se originaram de líquidos resfriados até a solidificação e não apresentam uma ordem cristalina.
Vamos entender o porque dessa característica?
Caracteristica dos sólidos não cristalinos
Os materiais que apresentam estruturas não cristalinas também conhecida como estrutura amorfa, tem como a principal característica arranjos atômicos aleatórios, sem simetria. Exemplo de estrutura amorfa: gases, líquidos e em maior parte dos sólidos os vidros.
Notem na imagem abaixo a diferença entre a estrutura cristalina e amorfa.
O material apresenta estrutura amorfa quando ele é resfriado no esto liquido aumentando continuamente a viscosidade, ao atingir uma determinada temperatura de transição vítrea (Tv), lembrando, temperatura de transição vítrea é a temperatura de aquecimento do material a partir da qual este se torna um líquido viscoso e escoa. Notem que na figura abaixo é apresentado um diagrama da variação da viscosidade em função da temperatura, para materiais cristalinos e não cristalinos.
Outras maneiras de diferenciar estrutura amorfa da cristalina
Temos mais uma maneira de diferenciar a estrutura amorfa da cristalina é o quanto o volume destas estruturas podem variar durante o resfriamento. Quando o material cristaliza rapidamente ele varia o volume a uma certa temperatura , que chamamamos de temperatura de fusão (Tf). Isto ocorre devido a reorganização dos átomos para formar um cristal.
Se o material vitrificar durante o resfriamento, a variação do volume é continua ,pois os átomos não estão totalmente ordenados. Vejam comigo na figura abaixo a variação do volume com a temperatura para materiais vítreos e cristalinos. Pensem comigo, é como se o vidro tivesse a estrutura de um liquido congelado e esse “congelamento” ocorre devido a temperatura vítrea que é menor que a temperatura de cristalização.
Metais vítreos
Além dos vidros, temos também os metais vítreos, por exemplo, se cristalizam facilmente quando submetidos a pequenos resfriamentos abaixo da temperatura de fusão. Os metais têm temperatura de fusão/solidificação bastante definidas, mas os líquidos formadores de vidro não possuem este ponto de fusão ou solidificação definido.
Estes metais presentam estruturas semelhantes aos vidros , porem tem como principal diferença a ligação do tipo metálica e com isso são ótimos condutores elétricos e térmicos, e dúcteis. Como observamos na imagem acima, não são transparentes como os vidros, apresentam uma elevaaaaaaaaaaada resistência mecânica. E onde podem ser aplicados?
Exemplos: cabeçotes de gravadores, transdutores magnéticos e etc.
Propriedades dos materiais amorfos
Vejam na tabela abaixo as principais diferenças entre os vidros, metais tradicionais e metais vítreos.
Exercícios Resolvidos
Exercício Resolvido #1
Elaboração própria
A respeitos da estrutura amorfa determine a opção correta:
- Formado por arranjo atômico ordenado
- Encontrado apenas nos sólidos
- Exemplo de produto amorfo: vidro
Passo 1
Arranjos atômicos aleatórios e sem simetria.
Passo 2
Encontrados em gases, líquidos e alguns sólidos.
Passo 3
Exemplo comum de sólido amorfo, é o vidro.
Resposta
Alternativa C
Exercício Resolvido #2
Elaboração própria
Sobre a estrutura amorfa defina:
- O material apresenta estrutura amorfa quando resfriado a partir do liquido e tem uma redução da viscosidade
- O material apresenta estrutura amorfa quando resfriado a partir do sólido e tem uma redução da viscosidade
- O material apresenta estrutura amorfa quando resfriado a partir do liquido e tem um aumento da viscosidade
Passo 1
Quando ocorre o resfriamento de um material, ele irá se solidificar
Passo 2
Quando se solidifica ocorre um aumento da viscosidade, semelhante a viscosidade dos sólidos.
Resposta
Alternativa C
Exercício Resolvido #3
Elaboração própria
Determine quais das estruturas representa uma estrutura amorfa:
Passo 1
Lembrando a definição sobre a estrutura amorfa: estrutura sem ordenação espacial a longa distância. É geralmente aceito como o oposto de estrutura cristalina.
Passo 2
Portanto observa-se na segunda imagem a estrutura desalinhada sem forma geométrica definida.
Resposta
Alternativa B
Exercício Resolvido #4
Elaboração própria
Sobre a propriedade magnética dos materiais amorfos determine a resposta correta:
- As estruturas amorfas apresentam fácil magnetização devida ao arranjo ordenados dos átomos.
- As estruturas amorfas apresentam dificuldade em magnetizar devida ao arranjo aleatório dos átomos.
- As estruturas amorfas apresentam facilidade em magnetizar devida ao arranjo aleatório dos átomos.
Passo 1
Os materiais amorfos possuem propriedades únicas. Apresentam fácil magnetização devida ao fato de seus átomos se encontrarem arranjados de maneira aleatória.
Passo 2
Facilitando a orientação dos domínios magnético
Resposta
Alternativa C
Exercício Resolvido #5
Elaboração própria
Sobre a propriedade química dos materiais amorfos determine a resposta correta:
- As estruturas amorfas apresentam boa resistência química quando adicionado cromo na sua composição
- A presença de contornos de grãos favorece a resistência química
- Discordâncias e precipitados favorecem para o material resistir a meios corrosivos.
Passo 1
As estruturas amorfas apresentam boa resistência química quando adicionado cromo na sua composição
Passo 2
Os materiais amorfos são isentos de Contornos de grão, discordâncias e precipitados tornando o material resistente a meios corrosivos
Resposta
Alternativa A
Exercício Resolvido #6
Elaboração própria
Sobre os metas vítreos escolha a alternativa correta:
- Apresentam baixa permeabilidade magnética
- Baixa resistividade elétrica
- Empregados para fabricação de transdutores magnéticos, gravadores entre outros.
Passo 1
Apresentam elevada permeabilidade magnética
Passo 2
Elevada resistividade elétrica
Passo 3
Empregados para fabricação de transdutores magnéticos, gravadores, transformadores
Resposta
Alternativa C
Exercício Resolvido #7
Elaboração própria
Além do diamante convencional conhecido, tem-se os diamantes amorfos. Sobre estes materiais quais são as características compatíveis com este material:
- É um material de carbono, mas sem a estrutura cristalina repetitiva
- Os átomos de carbono se unem por ligações conhecidas como sp3
- Dureza muito inferior ao diamante tradicional
- Alternativa A e C
- Alternativa A, B e C
- Alternativa A e B
Passo 1
É um material de carbono, duro como o diamante, mas sem a estrutura cristalina repetitiva.
Passo 2
Os átomos de carbono se unem por ligações conhecidas como sp3
Passo 3
Dureza semelhante ao diamante tradicional
Resposta
Alternativa III
Exercício Resolvido #8
Elaboração própria
Os polímeros apresentam um arranjo atômico complexo, sendo estes parcialmente cristalinos e amorfos.
Sobre a característica amorfa dos polímeros determine a alternativa correta:
- Quanto mais complexo o mero, mais cristalino o polímero
- Polímeros em rede não apresentam estruturas amorfas
- Quanto mais cristalino, maior a densidade, a resistência mecânica do material.
Passo 1
Quanto mais complexo o mero, menos cristalino o polímero
Passo 2
Polímeros lineares cristalizam com facilidade, ramificações inibem a cristalização, polímeros em rede são quase totalmente amorfos
Passo 3
Quanto mais cristalino, maior a densidade, a resistência mecânica, a resistência à dissolução e ao amolecimento pelo calor.
Resposta
Alternativa C