Defeitos interfaciais são contornos que separam diferentes regiões dos materiais sólidos e caracterizados por uma energia de superfície associada. Eles incluem a superfície externa, contornos de grão e de fases.
(a) A energia de superfície de um monocristal depende de sua orientação cristalográfica em relação à superfície? Justifique sua resposta. (0,5 ponto)
(b) A energia de um contorno de grão depende de seu ângulo? Um contorno de grão de baixo ângulo tem a mesma energia de um contorno de alto ângulo? Justifique sua resposta. (0,5 ponto)
(a) A energia de superfície de um monocristal depende de sua orientação cristalográfica em relação à superfície? Justifique sua resposta. (0,5 ponto)
(b) A energia de um contorno de grão depende de seu ângulo? Um contorno de grão de baixo ângulo tem a mesma energia de um contorno de alto ângulo? Justifique sua resposta. (0,5 ponto)
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos duas perguntas sobre defeitos interfaciais em materiais sólidos, mais especificamente sobre energia de superfície em monocristais e energia de contorno de grão. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é energia de superfície, orientação cristalográfica e como os ângulos dos contornos de grão influenciam essa energia.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a energia de superfície de um monocristal. Um monocristal tem uma estrutura cristalina ordenada, e a orientação das suas partículas (átomos ou moléculas) em relação à superfície pode variar. A orientação cristalográfica se refere a como os planos internos do cristal estão alinhados com a superfície externa.
A energia de superfície depende dessa orientação porque diferentes planos cristalográficos têm diferentes arranjos atômicos e ligações. Alguns planos podem ter mais átomos expostos ou ligações mais fracas, resultando em maior ou menor energia de superfície. Por exemplo, um plano com arranjo mais compacto geralmente tem menor energia de superfície do que um com arranjo mais aberto.
Passo 3
Agora, vamos para a energia de um contorno de grão, que é a interface entre dois grãos (cristais) com orientações diferentes dentro de um material. O ângulo entre as orientações dos dois grãos afeta essa energia.
Contornos de grão de baixo ângulo têm uma pequena diferença na orientação entre os grãos, o que geralmente resulta em menor energia de contorno. Isso ocorre porque a incompatibilidade entre os grãos é menor, e as descontinuidades na estrutura cristalina são menos severas. Já contornos de grão de alto ângulo têm uma grande diferença de orientação, aumentando a energia devido à maior incompatibilidade e mais descontinuidades na estrutura.
Resposta
a) Sim, a energia de superfície de um monocristal depende da sua orientação cristalográfica em relação à superfície. Isso ocorre porque diferentes orientações possuem diferentes arranjos atômicos na superfície, influenciando a quantidade e a força das ligações atômicas expostas, o que altera a energia de superfície.
b) Sim, a energia de um contorno de grão depende do seu ângulo. Contornos de grão de baixo ângulo têm menor energia do que contornos de alto ângulo porque a diferença na orientação entre os grãos é menor, resultando em menos descontinuidades na estrutura cristalina e, consequentemente, menor energia.
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Determine o
de oxidação da espécie central em cada um dos seguintes complexos:
c)
c)
Para as estruturas cristalinas CCC e CFC, o vetor de Burgers,
, pode ser expresso pela seguinte relação
onde
representa o comprimento da aresta da célula unitária e
a direção cristalográfica de máxima densidade atômica linear do sistema cristalino.
(a) Represente o vetor de Burgers para as estruturas cristalinas CCC. (0,5 ponto)
(b) Se a magnitude do vetor de Burgers determine o valores de
para o tungstênio (CCC), cujo raio atômico é
. (0,5 ponto)
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ponto)
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Dados e r
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