Discuta o sistema cristalino primitivo?
Passo 1
O enunciado pede para discutirmos o conceito de célula unitária primitiva em cristais, ou seja, o “sistema cristalino primitivo”. O assunto faz parte de cristalografia de sólidos, mais especificamente do estudo de redes de Bravais e células unitárias. Para resolver, precisamos definir o que é retículo cristalino, célula unitária, célula primitiva e comparar com células centradas.
Passo 2
Um retículo cristalino é um arranjo periódico de pontos (nós) que se repete em três direções do espaço. A célula unitária é um volume escolhido de forma que, ao ser repetido por translações segundo vetores de rede, reconstrua todo o cristal sem lacunas nem sobreposições. A célula primitiva é a célula unitária de menor volume possível que contém exatamente um nó de rede por célula e cujos vetores geradores são linearmente independentes.
Passo 3
Na célula primitiva (tipo P) os únicos nós estão nos oito vértices do paralelepípedo. Cada vértice pertence a oito células vizinhas, de modo que o número total de nós por célula é
Em contraste, em células centradas aparecem nós extras no centro das faces (tipo F), no corpo (tipo I) ou em uma face (tipo C), aumentando o número de nós efetivos por célula.
Passo 4
Os sistemas cristalinos que admitem a forma primitiva pura § como um dos tipos de rede de Bravais são seis. Para cada um deles, há restrições nos comprimentos de aresta
e nos ângulos
:
Triclinic
,
Monoclinic ,
,
Ortorrômbico ,
Tetragonal ,
Hexagonal ,
,
Cúbico ,
Monoclinic
Ortorrômbico
Tetragonal
Hexagonal
Cúbico
Passo 5
Vantagens e desvantagens da célula primitiva:
- É a menor célula possível (menor volume), o que facilita análises teóricas de simetria e métodos de difração.
- Pode ter formas de paralelepípedo muito oblíquas (especialmente no triclinic), o que dificulta visualização e modelagem computacional.
- Alguns materiais cristalizam naturalmente em células centradas (F, I ou C) porque apresentam empacotamento mais eficiente.
Resposta
A célula unitária primitiva (tipo P) é aquela que contém apenas nós nos vértices, totalizando um nó efetivo por célula. Ela existe nos seis sistemas cristalinos listados acima, sendo sempre a de menor volume, mas pode assumir formas de paralelepípedo muito distorcidas em sistemas de menor simetria.