Estrutura Cristalina

Um sólido é considerado cristalino quando os átomos (ou moléculas) que o constitui estão dispostos segundo uma rede tridimensional bem definida e que é repetida por milhões de vezes.

Exemplos: Todos os metais e a maior parte das cerâmicas.

Os Sólidos amorfos ou não-cristalinos, em geral, não apresentam regularidade na distribuição dos átomos e podem ser considerados como líquidos extremamente viscosos.

Exemplos: Vidro, piche e vários polímeros

• CÉLULAS UNITÁRIAS :
  
  Os sólidos cristalinos, como possuem uma estrutura ordenada, que se repete regularmente, pode ser descritos em termos de células unitárias.
  Célula unitária -unidade estrutural que se repete no espaço.
  Quando repetida em 3 dimensões, gera o cristal inteiro.
  
  Parâmetros de Rede - definem a geometria da célula unitária.
  - Os comprimentos das 3 arestas – a, b e c.
  - Os 3 ângulos entre os eixos – a, b e g
  

O arranjo mais estável dos átomos em um cristal será aquele que minimiza a
energia livre por unidade de volume ou, em outras palavras:
- preserva a neutralidade elétrica da ligação;
- satisfaz o caráter direcional das ligações covalentes;
- minimiza as repulsões íon-íon e, além disso,
- agrupa os átomos do modo mais compacto possível.

• SISTEMAS CRISTALINOS
  
  Considerando-se as combinações possíveis entre os parâmetros de rede obtêm-se 7 diferentes sistemas cristalinos:
  -Cúbico;
  -Hexagonal;
  -Tetragonal;
  -Romboédrico;
  -Ortorrômbico;
  -Monoclínico;
  -Triclínico
  
  



• REDES DE BRAVAIS
  
  As possibilidades de preenchimento dos 7 sistemas cristalinos geram 14 tipos diferentes de células unitárias, chamadas de Redes de Bravais ( homenagem a Auguste Bravais cristalógrafo francês 1811-1863).

CARACTERIZAÇÃO DOS RETICULADOS

- NÚMERO DE COORDENAÇÃO:
Representa o número de átomos mais próximos à um átomo de referência.
- PARÂMETRO DE REDE:
Constitui uma relação matemática entre uma dimensão da célula e o raio atômico
- FATOR DE EMPACOTAMENTO ATÔMICO:
É a relação entre o volume dos átomos no interior da célula unitária pelo volume total
da célula .

• RETÍCULOS CRISTALINOS MAIS IMPORTANTES:

- CÚBICO DE CORPO CENTRADO - CCC

- N° de coordenação : 8
- N° de átomos no interior do reticulado: 2 (8 x 1/8 + 1)
- Fator de empacotamento atômico: 0,68 (68% do volume da célula é ocupado por
átomos)

- CÚBICO DE FACES CENTRADAS - CFC

- N° de coordenação: 12
- N° de átomos no interior do reticulado: 4 (8 x 1/8 + 6 x 1/2)
- Fator de empacotamento atômico: 0,74 (74% do volume da célula é ocupado por
átomos)

- HEXAGONAL COMPACTA - HC

- N° de coordenação: 12
- N° de átomos no reticulado: 2 (6/3)
- Fator de empacotamento atômico: 0,74 (74% do volume da célula é ocupado por
átomos)

• ESTRUTURAS CIRSTALINAS DE ALGUNS METAIS

DEFEITOS EM RETÍCULOS CRISTALINOS

Todos os materiais contêm grande número de uma variedade de defeitos ou imperfeições. Os defeitos aumentam a energia interna do material.
Esses afetam principalmente as propriedades associadas à estrutura: resistência, plasticidade, condutividade, corrosão ... e nem sempre são negativos para o material.
Por defeito cristalino, designa-se uma irregularidade na rede cristalina, sendo classificados em: -defeitos de ponto: intersticial e lacuna; - defeitos de linha ou discordância