Algumas vezes é desejável determinar a porcentagem em peso de um elemento, C1, que produzirá uma concentração específica em termos do número de átomos por centímetro cúbico, N1, para uma liga composta por dois tipos de átomos. Esse cálculo é possível utilizando a seguinte expressão:
NA = Número de Avogadro
e
massa específica dos dois elementos
A1 e A2= peso atômico dos elementos
a) Desenvolva a equação 2
A1 e A2= peso atômico dos elementos
a) Desenvolva a equação 2
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para determinar a porcentagem em peso de um elemento, chamado C₁, que vai gerar uma concentração específica de átomos por centímetro cúbico (N₁) em uma liga composta por dois tipos de átomos. Isso envolve conceitos de química e física de materiais, como porcentagem em massa e concentração atômica. Para resolver, vamos usar a fórmula que relaciona esses valores:
Aqui, precisamos entender cada termo da equação para desenvolvê-la corretamente.
Passo 2
Primeiro, vamos entender os termos da equação:
- C₁: porcentagem em peso do elemento 1.
- N_A: Número de Avogadro, que é aproximadamente
mol⁻¹. - ρ₁ e ρ₂: densidade (massa específica) dos elementos 1 e 2, respectivamente.
- A₁ e A₂: peso atômico dos elementos 1 e 2, respectivamente.
- N₁: concentração desejada de átomos do elemento 1 por cm³.
Vamos precisar desses valores para manipular a fórmula.
Passo 3
Vamos reorganizar a equação para facilitar o desenvolvimento. Nosso objetivo é expressar C₁ de forma mais clara. Primeiro, observamos que C₁ está no denominador, então vamos trabalhar a parte interna da fração:
Queremos simplificar essa expressão.
Passo 4
Vamos combinar os termos que envolvem ρ₂:
Isso nos ajuda a ver como a densidade dos elementos e a concentração atômica influenciam na porcentagem em peso.
Passo 5
Agora, podemos expressar C₁ completamente desenvolvida:
Essa é a equação desenvolvida que relaciona a porcentagem em peso do elemento 1 com a concentração de átomos por centímetro cúbico na liga.
Resposta
A equação desenvolvida para determinar a porcentagem em peso do elemento C₁ é:
Exercícios relacionados
Para uma solução sólida formada por dois elementos (designados por 1 e 2), algumas vezes é desejável determinar o número de átomos por centímetro cúbico de um elemento em uma solução sólida, N1, dada a concentração daquele elemento especificada em porcentagem em peso, C1. Esse cálculo é possível utilizando a seguinte expressão:
NA = Número de Avogadro
e
massa específica dos dois elementos
A1= peso atômico do elemento 1
a) Desenvolva a equação 1
A1= peso atômico do elemento 1
a) Desenvolva a equação 1
Na tabela a seguir estão tabulados o raio atômico, a estrutura cristalina, a eletronegatividade e a valência mais comum para vários elementos; para os ametais, apenas os raios atômicos estão indicados.
Elemento | Raio atômico (nm) | Estrutura Cristalina | Eletronegatividade | Valência |
---|---|---|---|---|
Cu | 0,1278 | CFC | 1,9 | +2 |
C | 0,0710 | |||
H | 0,0460 | |||
O | 0,0600 | CFC | 1,9 | +1 |
Ag | 0,1445 | CFC | 1,5 | +3 |
Al | 0,1431 | HC | 1,8 | +2 |
Co | 0,1253 | CCC | 1,6 | +3 |
Cr | 0,1249 | CCC | 1,8 | +2 |
Fe | 0,1241 | CFC | 1,8 | +2 |
Ni | 0,1246 | CFC | 2,2 | +2 |
Pd | 0,1376 | CFC | 2,2 | +2 |
Pt | 0,1387 | HC | 1,6 | +2 |
Zn | 0,1332 |
Com quais desses elementos seria esperada a formação do seguinte tipo de composto com o cobre:
a) Uma solução sólida substitucional com solubilidade total?
b) Uma solução sólida substitucional com solubilidade parcial?
c) Uma solução sólida intersticial?
a) Uma solução sólida substitucional com solubilidade total?
b) Uma solução sólida substitucional com solubilidade parcial?
c) Uma solução sólida intersticial?
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