Quais dos seguintes sistemas (isto é, par de metais) você esperaria exibir uma solubilidade sólida total? Explique as suas respostas.
(a)
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Passo 1
O enunciado pede para prever se o par metálico cromo–vanádio (Cr–V) apresenta solubilidade sólida total, ou seja, se ambos os metais formam uma solução sólida contínua em toda a faixa de composição. O conteúdo principal aqui é a aplicação das regras de Hume–Rothery para soluções sólidas substitucionais.
Passo 2
As principais regras de Hume–Rothery para uma solubilidade sólida quase completa são:
- Diferença de raio atômico
%. - Mesma estrutura cristalina (mesmo tipo de rede).
- Diferença de eletronegatividade pequena.
- Valências semelhantes.
Passo 3
Vamos comparar Cr e V segundo essas regras:
- Raio atômico:
Diferença relativa
- Estrutura cristalina: ambos têm rede cúbica de corpo centrado (bcc) à temperatura ambiente.
- Eletronegatividade de Pauling:
Diferença muito pequena. - Valência: Cr e V são metais de transição com estados de oxidação similares e comportamento metálico comparável.
Como todos os critérios de Hume–Rothery são satisfeitos, esperamos que Cr e V formem uma solução sólida contínua.
Resposta
O sistema Cr–V exibe solubilidade sólida total, pois satisfaz as regras de Hume–Rothery (raios atômicos semelhantes, mesma estrutura bcc, eletronegatividades e valências próximas).