• Defeitos cristalinos
    Por que uma superfície metálica é admitida como um defeito estrutural?

Passo 1

O enunciado pergunta por que uma superfície metálica é admitida como um defeito estrutural. O conteúdo envolve defeitos cristalinos, em especial defeitos de contorno (planar). Para responder, vamos usar a definição de defeito como qualquer interrupção da periodicidade da rede cristalina e classificar os tipos de defeitos.

Passo 2

Em um cristal perfeito cada átomo está em uma posição da rede que se repete periodicamente pelo espaço, mantendo sempre o mesmo número de vizinhos. Por exemplo, em uma estrutura cúbica de face centrada cada átomo no interior tem coordenção 12, isto é, 12 primeiros vizinhos.

Passo 3

Defeitos cristalinos são regiões onde essa periodicidade é perturbada. Eles se classificam em:
  • Pontuais (vacâncias, intersticiais);
  • Lineares (discordâncias);
  • Planares (gêmeos, contornos de grão e superfícies).
A superfície de um cristal é justamente uma falha planar: é o limite entre o metal e o vácuo ou ambiente, onde a rede termina.

Passo 4

Na superfície os átomos perdem vizinhos: as ligações não estão todas saturadas, o número de coordenação cai (por exemplo, de 12 no interior para algo menor na face) e a energia de superfície fica alta. Essa descontinuidade na rede corresponde a uma região de energia e propriedades diferentes do interior.

Passo 5

Como a superfície interrompe a periodicidade atômica e cria átomos com coordenação reduzida e energia elevada, ela se comporta exatamente como um defeito cristalino de natureza planar.

Resposta

Porque a superfície é um contorno planar que interrompe a periodicidade da rede cristalina, deixando átomos com coordenação reduzida e alta energia superficial, caracterizando-a como um defeito estrutural.

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