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Exercícios Resolvidos de Defeitos pontuais em sólidos iônicos

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Exercício 612345789101112

Enunciado

Suponha a presença de um defeito de Schottky a cada dez células unitárias do MgO. O MgO exibe a mesma estrutura cristalina do cloreto de sódio e parâmetro de rede de 0,396 n m . Calcule:

  1. O número de lacunas de ânions por c m 3 ; e
  2. A massa especifica da cerâmica.

Passo 1

  1. O volume da célula unitária do MgO é:

    2. V M g O = a 3 = 0,396 ∙ 10 - 7 c m 3 = 6,21 ∙ 10 - 23 c m 3

    Como em cada célula temos 1 10 de vacâncias, logo:

    1 10 V a c â n c i a V M g O = 1 10 V a c â n c i a 6,21 ∙ 10 - 23 c m 3 = 1,61 ∙ 10 21 V a c â n c i a / c m 3

    Passo 2

  2. A estrutura cristalina do MgO é CFC, mesma do NaCl, assim, o número de átomos por célula unitária é 4.

ρ = n ∙ A V c ∙ N A

Onde n é o número de átomos por célula unitária, A o peso atômico, V c   o volume da célula unitária, N A o número de Avogadro e ρ a massa especifica. Em cada dez células unitárias temos uma vacância. Logo, em dez células unitárias teremos 39 cations de M g + 2 e 39 ânions de O - 2 , ou seja, 39 / 40 ions de M g O

ρ M g O = n ∙ ( A M g + A O ) V M g O ∙ N A

ρ M g O = 4 á t o m o s c e l u l a   u n i t á r i a ∙ 24,305 g m o l + 16 g m o l ∙ 39 / 40 6,21 ∙ 10 - 23 c m 3 c e l u l a   u n i t á i r a ∙ 6,022 ∙ 10 23 á t o m o s m o l = 4,20 ∙ g c m 3  

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)