Definição

Teoria Completa

E aí, tudo bem?

Vidros são sólidos que se originaram de líquidos resfriados até a solidificação e não apresentam uma ordem cristalina.

Vamos entender o porque dessa característica?

Caracteristica dos sólidos não cristalinos

Os materiais que apresentam estruturas não cristalinas também conhecida como estrutura amorfa, tem como a principal característica arranjos atômicos aleatórios, sem simetria. Exemplo de estrutura amorfa: gases, líquidos e em maior parte dos sólidos os vidros.

Notem na imagem abaixo a diferença entre a estrutura cristalina e amorfa.

O material apresenta estrutura amorfa quando ele é resfriado no esto liquido aumentando continuamente a viscosidade, ao atingir uma determinada temperatura de transição vítrea (Tv), lembrando, temperatura de transição vítrea é a temperatura de aquecimento do material a partir da qual este se torna um líquido viscoso e escoa. Notem que na figura abaixo é apresentado um diagrama da variação da viscosidade em função da temperatura, para materiais cristalinos e não cristalinos.

Outras maneiras de diferenciar estrutura amorfa da cristalina

Temos mais uma maneira de diferenciar a estrutura amorfa da cristalina é o quanto o volume destas estruturas podem variar durante o resfriamento. Quando o material cristaliza rapidamente ele varia o volume a uma certa temperatura , que chamamamos de temperatura de fusão (Tf). Isto ocorre devido a reorganização dos átomos para formar um cristal.

Se o material vitrificar durante o resfriamento, a variação do volume é continua ,pois os átomos não estão totalmente ordenados. Vejam comigo na figura abaixo a variação do volume com a temperatura para materiais vítreos e cristalinos. Pensem comigo, é como se o vidro tivesse a estrutura de um liquido congelado e esse “congelamento” ocorre devido a temperatura vítrea que é menor que a temperatura de cristalização.

Metais vítreos

Além dos vidros, temos também os metais vítreos, por exemplo, se cristalizam facilmente quando submetidos a pequenos resfriamentos abaixo da temperatura de fusão. Os metais têm temperatura de fusão/solidificação bastante definidas, mas os líquidos formadores de vidro não possuem este ponto de fusão ou solidificação definido.

Estes metais presentam estruturas semelhantes aos vidros , porem tem como principal diferença a ligação do tipo metálica e com isso são ótimos condutores elétricos e térmicos, e dúcteis. Como observamos na imagem acima, não são transparentes como os vidros, apresentam uma elevaaaaaaaaaaada resistência mecânica. E onde podem ser aplicados?

Exemplos: cabeçotes de gravadores, transdutores magnéticos e etc.

Propriedades dos materiais amorfos

Vejam na tabela abaixo as principais diferenças entre os vidros, metais tradicionais e metais vítreos.

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Exercício Resolvido #1

Elaboração própria

A respeitos da estrutura amorfa determine a opção correta:

  1. Formado por arranjo atômico ordenado
  2. Encontrado apenas nos sólidos
  3. Exemplo de produto amorfo: vidro
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Passo 1

Arranjos atômicos aleatórios e sem simetria.

Passo 2

Encontrados em gases, líquidos e alguns sólidos.

Passo 3

Exemplo comum de sólido amorfo, é o vidro.

Resposta

Alternativa C

Exercício Resolvido #2

Elaboração própria

Sobre a estrutura amorfa defina:

  1. O material apresenta estrutura amorfa quando resfriado a partir do liquido e tem uma redução da viscosidade
  2. O material apresenta estrutura amorfa quando resfriado a partir do sólido e tem uma redução da viscosidade
  3. O material apresenta estrutura amorfa quando resfriado a partir do liquido e tem um aumento da viscosidade
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Passo 1

Quando ocorre o resfriamento de um material, ele irá se solidificar

Passo 2

Quando se solidifica ocorre um aumento da viscosidade, semelhante a viscosidade dos sólidos.

Resposta

Alternativa C

Exercício Resolvido #3

Elaboração própria

Determine quais das estruturas representa uma estrutura amorfa:

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 1

Lembrando a definição sobre a estrutura amorfa: estrutura sem ordenação espacial a longa distância. É geralmente aceito como o oposto de estrutura cristalina.

Passo 2

Portanto observa-se na segunda imagem a estrutura desalinhada sem forma geométrica definida.

Resposta

Alternativa B

Exercício Resolvido #4

Elaboração própria

Sobre a propriedade magnética dos materiais amorfos determine a resposta correta:

  1. As estruturas amorfas apresentam fácil magnetização devida ao arranjo ordenados dos átomos. 
  2. As estruturas amorfas apresentam dificuldade em magnetizar devida ao arranjo aleatório dos átomos.
  3. As estruturas amorfas apresentam facilidade em magnetizar devida ao arranjo aleatório dos átomos.
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Passo 1

Os materiais amorfos possuem propriedades únicas. Apresentam fácil magnetização devida ao fato de seus átomos se encontrarem arranjados de maneira aleatória.

Passo 2

 Facilitando a orientação dos domínios magnético

Resposta

Alternativa C

Exercício Resolvido #5

Elaboração própria

Sobre a propriedade química dos materiais amorfos determine a resposta correta:

  1. As estruturas amorfas apresentam boa resistência química quando adicionado cromo na sua composição
  2. A presença de contornos de grãos favorece a resistência química
  3. Discordâncias e precipitados favorecem para o material resistir a meios corrosivos.
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Passo 1

As estruturas amorfas apresentam boa resistência química quando adicionado cromo na sua composição

Passo 2

Os materiais amorfos são isentos de Contornos de grão, discordâncias e precipitados tornando o material resistente a meios corrosivos

Resposta

Alternativa A

Exercício Resolvido #6

Elaboração própria

Sobre os metas vítreos escolha a alternativa correta:

  1. Apresentam baixa permeabilidade magnética
  2. Baixa resistividade elétrica
  3. Empregados para fabricação de transdutores magnéticos, gravadores entre outros.
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Passo 1

Apresentam elevada permeabilidade magnética

Passo 2

Elevada resistividade elétrica

Passo 3

Empregados para fabricação de transdutores magnéticos, gravadores, transformadores

Resposta

Alternativa C

Exercício Resolvido #7

Elaboração própria

Além do diamante convencional conhecido, tem-se os diamantes amorfos. Sobre estes materiais quais são as características compatíveis com este material:

  1. É um material de carbono, mas sem a estrutura cristalina repetitiva
  2. Os átomos de carbono se unem por ligações conhecidas como sp3
  3. Dureza muito inferior ao diamante tradicional
  1. Alternativa A e C
  2. Alternativa A, B e C
  3. Alternativa A e B
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Passo 1

É um material de carbono, duro como o diamante, mas sem a estrutura cristalina repetitiva. 

Passo 2

Os átomos de carbono se unem por ligações conhecidas como sp3

Passo 3

Dureza semelhante ao diamante tradicional

Resposta

Alternativa III

Exercício Resolvido #8

Elaboração própria

Os polímeros apresentam um arranjo atômico complexo, sendo estes parcialmente cristalinos e amorfos.

Sobre a característica amorfa dos polímeros determine a alternativa correta:

  1. Quanto mais complexo o mero, mais cristalino o polímero
  2. Polímeros em rede não apresentam estruturas amorfas
  3. Quanto mais cristalino, maior a densidade, a resistência mecânica do material.
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Passo 1

Quanto mais complexo o mero, menos cristalino o polímero

Passo 2

Polímeros lineares cristalizam com facilidade, ramificações inibem a cristalização, polímeros em rede são quase totalmente amorfos 

Passo 3

Quanto mais cristalino, maior a densidade, a resistência mecânica, a resistência à dissolução e ao amolecimento pelo calor.

Resposta

Alternativa C

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