Quais são as estruturas cristalinas mais comuns encontradas materiais metálicos?
Nos materiais metálicos, as estruturas cristalinas mais comuns são três, pertencentes ao grupo das estruturas cristalinas cúbicas ou compactas. São elas:
CFC/CCC/HC

Passo 1

O enunciado pergunta quais são as três estruturas cristalinas mais comuns em materiais metálicos, que pertencem ao grupo das cúbicas ou compactas. Para responder, vamos definir cada uma delas, discutir como os átomos se organizam, citar o número de coordenação e o fator de empacotamento atômico, além de dar exemplos de metais em cada estrutura.

Passo 2

Na estrutura cúbica de face centrada (CFC):
  • Cada célula– unitária tem átomos nos oito vértices e em cada uma das seis faces.
  • O número de coordenação é 12, pois cada átomo “vê” 12 vizinhos mais próximos.
  • O fator de empacotamento atômico (FEA) é
0,74
( 74 % do volume ocupado pelos átomos).
  • Essa alta densidade faz a CFC muito estável em metais como alumínio (Al), cobre (Cu), níquel (Ni) e ouro (Au).

Passo 3

Na estrutura cúbica de corpo centrado (CCC):
  • Cada célula– unitária tem átomos nos oito vértices e um átomo adicional no centro da célula.
  • O número de coordenação é 8, pois cada átomo central toca oito átomos dos vértices.
  • O fator de empacotamento atômico é
0,68
( 68 % do volume ocupado).
  • É comum em metais refratários e algumas fases do ferro (Fe \alpha), além de cromo (Cr), molibdênio (Mo) e tungstênio (W).

Passo 4

Na estrutura hexagonal compacta (HC):
  • A célula– unitária é prismática hexagonal, com átomos nos seis vértices do hexágono, em dois átomos centrais em faces opostas e três átomos no plano médio.
  • O número de coordenação também é 12.
  • O fator de empacotamento atômico é
0,74
(igual ao da CFC).
  • É típica em magnésio (Mg), titânio (Ti), zinco (Zn) e cádmio (Cd).

Resposta

CFC (Cúbica de Face Centrada)
CCC (Cúbica de Corpo Centrado)
HC (Hexagonal Compacta)

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