Ordene os seguintes metais por ordem de ductilidade (capacidade de deformação): Cu, Ti e Fe. Justifique sua resposta, baseando na estrutura cristalina destes materiais. [Cu, Fe, Ti]

Passo 1

Vamos resolver o exercício que pede para ordenar os metais Cu (Cobre), Ti (Titânio) e Fe (Ferro) por ordem de ductilidade, ou seja, sua capacidade de deformação. Para isso, vamos precisar entender o que é ductilidade e como a estrutura cristalina de cada metal influencia essa propriedade.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre ductilidade. Ductilidade é a capacidade de um material se deformar plasticamente sem quebrar. Materiais com alta ductilidade podem ser esticados em fios finos, por exemplo. Essa propriedade está relacionada à estrutura cristalina do metal, que é a maneira como os átomos estão organizados no interior do material.

Passo 3

Agora, vamos dar uma olhada nas estruturas cristalinas dos três metais:
  • Cobre (Cu): Possui uma estrutura cristalina cúbica de face centrada (CFC).
  • Ferro (Fe): Pode ter duas estruturas cristalinas principais: cúbica de corpo centrado (CCC) a temperaturas ambientes e cúbica de face centrada (CFC) em temperaturas mais altas.
  • Titânio (Ti): Possui uma estrutura cristalina hexagonal compacta (HC).

Passo 4

A ductilidade está relacionada às “sistemas de deslizamento” que a estrutura cristalina permite. Estruturas como a CFC geralmente têm mais planos e direções de deslizamento, o que facilita a deformação plástica, tornando o material mais dúctil. Já estruturas como a HC têm menos sistemas de deslizamento ativos, o que limita a deformação e, consequentemente, a ductilidade.

Passo 5

Comparando os três metais:
  • Cobre (Cu - CFC): Alta ductilidade devido à sua estrutura CFC com muitos sistemas de deslizamento.
  • Ferro (Fe): A ductilidade varia dependendo da estrutura. Na estrutura CFC, é mais dúctil, mas na estrutura CCC, é menos dúctil que o CFC.
  • Titânio (Ti - HC): Menor ductilidade devido à sua estrutura HC com menos sistemas de deslizamento.

Resposta

A ordem de ductilidade dos metais é: Cu > Fe > Ti.

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