Este documento apresenta cálculos para determinar o fator de empacotamento atômico (FEA) para diferentes estruturas cristalinas (CFC, CCC, HC e CS), bem como cálculos para determinar a densidade de um material com base na estrutura cristalina, volume da célula unitária e peso atômico. É fornecido um exemplo resolvido para calcular a densidade do cobre usando seus parâmetros estruturais e físicos.
3. Cálculo do fator de empacotamento
atômico (F.E.A.)
(a) Estrutura cristalina CFC
(1) Cálculo do número de átomos por
célula.
célulaporátomos4
8
8
2
6
8
N
2
N
N vf
=+=+=
4. (2) Cálculo da diagonal da face do cubo
(célula unitária).
29. Cálculos de densidade
Um conhecimento da estrutura
cristalina de um sólido metálico permite
o cálculo de sua densidade verdadeira
(ρ) pela equação:
AC NV
An
=ρ
30. Na equação anterior:
n = número de átomos associados a
cada célula unitária.
A = peso atômico.
VC = volume da célula unitária.
NA = número de Avogrado (6,023 x 1023
átomos/mol).
31. Exemplo (Callister, exemplo resolvido
3.3)
O cobre possui um raio atômico de
0,128 nm, uma estrutura CFC, e um
peso atômico de 63,5 g/mol. Calcule a
sua densidade.
32. Solução:
n = 4 átomos por célula unitária
ACu = 63,5 g/mol (peso atômico do
cobre)
r = 0,128 nm (raio atômico do cobre)
NA = número de Avogrado (6,023 x 1023
átomos/mol)