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ESTRUTURA CRISTALINA
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Estrutura dos materiais: importância
As propriedades dos materiais estão diretamente relacionadas às suas estruturas cristalinas.
Explica a diferença significativa nas propriedades de materiais cristalinos e não cristalinos de mesma composição.
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Metais  estruturas relativamente simples.
Cerâmicos  estruturas complexas.
Tipos de materiais x estruturas
Polímeros  estruturas muito complexas.
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O que é estrutura dos materiais?
É o arranjo ou organização que os átomos podem assumir no estado sólido.
Exemplos: 1 - Uma caixa cheia de bolas de gude. 2 - Pilhas de laranjas no supermercado.
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Cristalinos
Não-cristalinos ou amorfos
As estruturas podem ser classificadas de acordo com a regularidade na qual os átomos ou íons se dispõem em relação a seus vizinhos:
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Átomos situados em um arranjo que se repete ou que é periódico ao longo de grandes e curtas distâncias atômicas. 
Estrutura cristalina
 Todos os metais, muitos materiais cerâmicos e certos polímeros formam estruturas cristalinas sob condições normais de solidificação. 
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Estrutura não-cristalina ou amorfa
Não existe ordem de longo alcance na disposição dos átomos, apenas ordem a curta distâncias. 
As propriedades dos materiais sólidos cristalinos depende da estrutura cristalina, ou seja, da maneira na qual os átomos, moléculas ou íons estão espacialmente dispostos.
Importante!!!!!
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Como descrever as estruturas cristalinas?
 Utilizando a célula unitária.
 Consiste num pequeno grupo de átomos que forma um modelo repetitivo ao longo da estrutura tridimensional.
 É escolhida para representar a simetria da estrutura cristalina.
É a unidade estrutural básica e define a estrutura cristalina em virtude da sua geometria e das posições dos átomos no seu interior.
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Parâmetros de rede
 O tamanho e a forma da célula unitária podem ser descritos pelos 3 vetores de rede, a, b e c, com origem em um dos vértices da célula unitária.
 Os comprimentos a, b e c e os ângulos ,  e  são os parâmetros de rede.
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Tipos de células unitárias 
Rede de Bravais 
 São empilhadas pra formar os sistemas cristalinos no espaço tridimensional. 
 Possuem características que diferenciam uma das outras e auxiliam na definição das propriedades de um material particular. 
VIDEO
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Estudaremos:
 1 – Sistema Cúbico 
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Sistema cúbico simples - CS
Parâmetro de rede
Apenas 1/8 de cada átomo cai dentro da célula unitária, ou seja, a célula unitária contém apenas 1 átomo.
CONTRIBUICÃO DOS ÁTOMOS!!!
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Número de coordenação - NC
É o número de átomos vizinhos mais próximos.
NC = 6
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Relação entre o raio atômico e o parâmetro de rede 
 a = 2r
Esferas rígidas que se tocam!
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Fator de empacotamento atômico - FEA 
É a relação entre o volume ocupado pelos átomos e o volume da célula unitária.
FEA = volume de 1 átomo (esfera) x 1 átomo / volume do cubo .
Os metais não cristalizam na estrutura cúbica simples, devido ao baixo empacotamento atômico.
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Daremos ênfase apenas as seguintes estruturas cristalinas:
1 – Cúbico de corpo centrado – CCC 2 – Cúbico de face centrada – CFC 
São essas as estruturas cristalinas mais comuns dos metais.
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Cúbica de corpo centrado - CCC
 Esta célula contém 1 átomo em cada vértice do cubo e 1 átomo em seu interior.
 Exemplos: cromo, ferro e tungstênio.
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Cúbica de corpo centrado - CCC
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Número de coordenação - NC
 NC = 8
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Relação entre o raio atômico e o parâmetro de rede 
 a = 4R /(3)1/2
 Os átomos se tocam ao longo da diagonal do cubo.
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Fator de empacotamento atômico - FEA 
FEA = volume de 1 átomo (esfera) x 2 átomos / volume do cubo .
Estrutura CCC
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Cúbica de face centrada - CFC
Esta célula contém 1 átomo em cada vértice do cubo, além de 1 átomo em cada face.
É o sistema mais comum encontrado nos metais. Exemplos: cobre, alumínio, prata e ouro.
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Cúbica de face centrada - CFC
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Número de coordenação - NC
 NC = 12
Há 4 átomos por célula unitária.
1/8 de átomo
1/2 de átomo
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Relação entre o raio atômico e o parâmetro de rede 
 Os átomos se tocam através de uma diagonal da face.
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Fator de empacotamento atômico - FEA 
FEA = volume de 1 átomo (esfera) x 4 átomos / volume do cubo .
Estrutura CFC
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Resumo: sistema cúbico