Para o sistema Cu–Zn com um diagrama de fase no Capítulo 9 mostrando solução sólida incompleta, quais das regras Hume-Rothery são violadas? (Veja o Problema 4.1 . )

Passo 1

Saudações galerinha! Tudo bem?

Vamos juntos resolver mais um exercício?

Bora lá começar então!

Para resolver este exercício vamos relembrar as regras de Hume-Rothery, são elas:

1. Menos de cerca de 15% de diferença nos raios atômicos;

2. A mesma estrutura cristalina;

3. Eletronegatividades semelhantes (a capacidade de o átomo atrair um elétron);

4. A mesma valência.

Essas quatro regras devem ser obedecidas para a formação de soluções sólidas.

Até aí tranquilo?

Então vamos testar cada uma delas em nossos compostos.

De acordo com o apêndice 1, os raios atômicos dos elementos serão:

C u   =   0,128   n m  

Z n   =   0,133   n m  

Para saber se a diferença é menor que 15   %   , vamos fazer uma regra de três simples

%                                                 r a i o

100                                       0,128   n m

15                                                           X

100 X = 15 .   0,128  

100 X = 1,92   n m  

X   = 1,92 100

X =   0,0192   n m

Com esse resultado sabemos que o limite para essa regra ser respeitada é 0,147   n m , como podemos observar o raio atômico do zinco é menor que esse valor. Logo a regra 1 está sendo obedecida.

Passo 2

Agora vamos testar a segunda regra, mesma estrutura cristalina.

De acordo com capítulo 3 seção 2 do livro texto teremos:

Cobre com uma estrutura cristalina cúbica de face centrada (CFC)

Zinco com uma estrutura cristalina hexagonal

Com esse resultado sabemos a regra 2 não está sendo obedecida.

Passo 3

Agora vamos testar a terceira regra eletronegatividade próximas.

De acordo com capítulo 2 seção 2 figura 2.21 do livro texto teremos:

Cobre possui uma eletronegatividade igual a 1,9

Zinco possui uma eletronegatividade igual a 1,6    

Com esse resultado observamos que ambos possui eletronegatividade semelhantes sabemos a regra 3   está sendo obedecida.

Passo 4

Último teste! Calma quase acabando.

Vamos recorrer ao apêndice 1 do livro texto para observar as valências:

Cobre possui uma valência igual a 1,2

Zinco possui uma valência igual a 2

Observamos que ambos possuem valências diferentes. Logo a regra   4 não está sendo obedecida para a formação de uma solução sólida.

Prontinho!

Te vejo na próxima questão!

Resposta

  A s   r e g r a   2   e   4   d e     H u m e - R o t h e r y     n ã o   f o i     o b d e c i d a