O ferro cristaliza em uma estrutura bcc. O raio atômico do ferro é 124 pm. Determine:

  1. O número de átomos por célula unitária;
  2. O número de coordenação da rede;
  3. O comprimento do lado de uma célula unitária.

Passo 1

Muito bem galera, a estrutura cúbica de corpo centrado (bcc) tem mais ou menos esta cara:

Neste caso nós temos um átomo no centro da célula unitária, e 1/8 para cada um dos oito átomos que estão nos vértices.

Se é assim, o número total de átomos na célula é dado por:

n °   d e   á t o m o s = 1 + 8 × 1 8 = 2   á t o m o s

A letra a foi fácil !

Passo 2

Para a letra b precisamos lembrar que o número de coordenação é o número de vizinhos mais próximos de cada átomo.

Como aqui existem oito vizinhos mais próximos, teremos um número de coordenação igual a 8.

Passo 3

A direção na qual os átomos se tocam é a diagonal do corpo da célula unitária.

Essa diagonal do corpo será composta de quatro vezes o raio do átomo. Em termos do comprimento da aresta da célula unitária, a, a diagonal do corpo será 3 a .

Sendo assim, o comprimento da borda da célula unitária será:

4 r = 3 a

Se o raio do ferro é:

r = 124   p m

Substituindo:

4 × 124   p m = 3 a

Então:

a ≅ 286   p m

Beleza!

Resposta

  1. 2   á t o m o s ;
  2. 8;
  3. 286   p m .
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