Determine a densidade do ferro à temperatura ambiente. Dados: raio atômico do ferro igual a
; e massa atômica do ferro igual a
.
Passo 1
O enunciado pede a densidade do ferro à temperatura ambiente, dando o raio atômico
e a massa atômica
.
O ferro (a temperatura ambiente) cristaliza em estrutura cúbica de corpo centrado (BCC), em que há
átomos por célula unitária.
Para resolver, vamos usar:
. A relação entre o raio atômico e a aresta da célula unitária em BCC:
O ferro
Para resolver, vamos usar:
Passo 2
Converter o raio para metros e calcular a aresta
.
O raio em metros é
O raio em metros é
Logo,
Passo 3
Calcular o volume da célula unitária:
Passo 4
Determinar a massa de ferro em cada célula unitária. Usamos
e
:
Convertendo para quilogramas:
Passo 5
Calcular a densidade:
Em gramas por centímetro cúbico:
Resposta
A densidade estimada do ferro à temperatura ambiente é aproximadamente