Quais são as quatro condições que possibilitam a formação de uma solução sólida substitucional? Explique.

Passo 1

Beleza, você quer saber quais são as quatro condições necessárias para que uma solução sólida substitucional se forme. Isso faz parte da matéria de Ciência dos Materiais, especificamente sobre soluções sólidas. Para resolver isso, vamos precisar entender alguns princípios básicos sobre como os átomos se organizam em sólidos.

Passo 2

Primeiro, uma condição importante é que os átomos do soluto e do solvente tenham tamanhos bem parecidos. Isso significa que a diferença no raio atômico entre eles deve ser pequena, geralmente menos de 15%. Se os átomos forem muito diferentes em tamanho, eles não conseguem se encaixar bem na estrutura do sólido.

Passo 3

A segunda condição é que ambos, o soluto e o solvente, devam ter a mesma estrutura cristalina. Ou seja, a maneira como os átomos estão arranjados no sólido precisa ser semelhante para que possam substituir uns aos outros sem causar distorções na rede cristalina.

Passo 4

Terceiro, a valência dos átomos também é crucial. Isso quer dizer que os átomos do soluto e do solvente devem ter o mesmo número de elétrons de valência. Se eles tiverem valências diferentes, pode haver problemas de estabilidade na solução sólida.

Passo 5

Por último, é preciso que haja solubilidade total em todos os proporções. Isso significa que o soluto deve se dissolver no solvente em qualquer quantidade, sem formar fases separadas. Se a solubilidade for limitada, não conseguimos uma solução sólida substitucional homogênea.

Resposta

As quatro condições para a formação de uma solução sólida substitucional são:
  1. Semelhança nos raios atômicos (diferença menor que 15%);
  2. Mesma estrutura cristalina;
  3. Igualdade nas valências;
  4. Solubilidade completa em todas as proporções.

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