Soluções Sólidas - Exercícios Resolvidos Callister (24)

oi oi gente Como é que vocês estão aqui que você fala sou eu do Léo é para mais uma aula de exercícios resolvidos do callister dando continuidade no nosso Capítulo 4 Hoje a gente vai fazer exercícios sobre soluções sólidas vamos lá então bom o primeiro exercício é relativamente mais teórico assim a boca de revisar alguns conceitos e ele pede ele fala que abaixa estão tabulados o raio atômico estrutura Cristalina a eletronegatividade é a valência mais comuns para vários elementos para aqueles que não são metais são apenas os apenas raios atômicos são indicados né já que

eu não tô trabalhando com metal e aí ele pergunta qual desses elementos você esperaria formar o seguinte com o código ele tá me dando cobre como referência se você já olharem aqui para quem assistiu aula teórica a gente tá vendo o raio atômico a estrutura Cristalina a eletronegatividade de Valência são exatamente os padrões de ruim Rotary são os padrões que a gente definir para ver se vai formar ou não uma o óleo da substitui ncional do meu material quando eu tenho padrões sendo atendidos a forma a solução funcionalidade completa ou não tenho esse padrão de

atendidos a forma solução completa uma solução sólida intersticial de acordo com o meu tipo de átomo EA que ele me deu diversos é a temos diversos materiais a que eu tenho o carbono hidrogénio oxigénio que eles não são metálicos aqui eu tenho elementos metálicos e cada um deles com algumas características Algum deles são estruturas diferentes Algum deles tem eletronegatividade Valência diferentes também né aqui lembrando está em inglês na FTC sfc bcs cúbico de corpo centrado né que é Borges entre público e hcp é o nosso HC mas está conhecendo e a gente tá comparando com

o nosso CFC que é o cobre e aqui eu tô botando pra vocês os critérios vamos lá ter exatamente claro que eu tenho uma subilidade completa é entre dois elementos e onde os critérios lembrar né a diferença dos raios atômicos sempre cobre o outro alimento no caso qualquer elemento que você queira é a solução sólida ele tem que ser menor que mais ou menos quinze por cento ou seja diferença entre eles não pode passar de quinze por cento as estruturas cristalinas devem ser as mesmo e as letras de atividades devem ser semelhantes e por fim

o meu último critério que a valência deve ser igual ou quase igual e aqui no próximo slide ou Tabu Ley de acordo com esses elementos aqui qual o muco tosse as diferenças né que eu tenho meus elementos eu fiz aqui uma tabelinha da esse espaço parâmetros em relação ao cobre esse R aqui exatamente quanto mais ou menos deve ser o meu o raio do que eu consegui formar uma solução sólida se ele é mais ou menos quinze por cento isso aqui é o valor de quinze por cento então o raio que eu tenho uma o

primeiro sucesso para ter uma solução sólida ele tem que ter um raio entre 0,14 6970, 10 1803 só por esse primeiro critério aqui que é o raio atômico A gente já consegue Excluir todos esses aqui que são e é não metálicos Eles são muito pequenos então eles vão fazer uma solução sólida intersticial já de cara a gente sabe esse esses outros átomos aqui eles são dentro ainda desse meu critério porém os outros critérios não estão necessariamente a ser por exemplo esse sfc então todos que não são Será que ser eu já posso descartar como primeiro

critério então gente já descartei esses né vamos olhar aqui na nossa tabelinha que já Tá mais certinho aqui e eu tô olhando aqui o meu cobre essa aqui é a minha diferença de raio né a gente já viu que esse raio aqui é muito menor esse raio aqui é maior e esse aqui são um pouquinho mais próximos porém é só um só não tem um às vezes uma estrutura diferente então já que o nosso cabarito a gente tem que o níquel Paládio batinha Maurício e o Paládio Oi e a platina e eles têm uma Valência

Aparecida eles têm uma eletronegatividade parecida e eles possuem a mesma estrutura Cristalina as pode perguntar julho o mas isso aqui também ele tem a mesma estrutura atômica e ele não entra porque que ele não é tá bom aqui e apesar de ser seu chefe ser o raio atômico já um pouquinho diferente apesar de ser dentro do critério ainda porém a valência deles não é igual ele tem uma Valência diferente mesmo a eletronegatividade sendo parecida então o níquel Paládio Platina que Ele atende todos os critérios então ele vai formar solução sólida completa aqui o cobre o

ferro ele tem um ele apresenta um fenômeno que a gente é uma transformação alotrópica ou seja o cobre o ferro em altas temperaturas eles vão ficar CFC então em altas temperaturas ele pode ter uma solução sólida substitucional aqui no caso do meu bebê é o meu termo de opção intermediária Ou seja eu tenho um elementos metálicos porém que tem por exemplo uma estrutura CCC e uma estrutura HC ou então um raio dele estão muito próximos de quinze por cento a valência tá diferente de dois eu vou ter como se fosse um meio termo ou eu

só tenho uma solução sólida solução sólida substitucional completa temos mobilidade completa com todos os critérios são atendidos e o carbono hidrogênio oxigênio eles não tem nenhum Super Tela vendidos em outro raio atômico então eles fazem é uma solução sólida intersticial Pombal a segunda Exemplo né Ele tá dizendo aqui que existem dois tipos diferentes e sítios intersticiais a gente viu só um pouquinho na nossa aula teórica né os tetraédricos aéreo em cada um caso um local é maior que o outro e normalmente é ocupado por átomos de impureza e aqui para o caso do CFC este

maior é um sítio especial aéreo Ou seja no maior sítio no caso do CFC é o octaedro que ele tá me afirmando isso por outro lado a um CCC né quando eu tenho uma estrutura cúbica de cor sentada o tipo de sítio na é o maior um sítio intersticial teto aérea Ou seja no meu caso do CC o maior sítio ao tetraédrico ir para ambas estruturas de cristais é c f c ou c e c calcule o raio de um átomo de impureza que caberá apenas em um desses locais em termos de raio atômico de

átomo hospedeiro né Vamos lá ele quer saber parecido um exercício que a gente tinha feito já antes qual é o tamanho do meu raio intersticial para cada um desses casos considerando que no meu caso do CFC eu vou ter um sítio Octa ler e no meu caso CC eu vou ter um sítio até já era no meu caso é CFC no sítio ou tá Érico aqui eu tenho tanto interno quanto o da é o da Quina aqui né então o seu olhar se eu pegar aí olhar essa vista aqui em cima né no meu plano

a pergunta que lembra aí do outro e os planos de caboclo 1001 eu vou ter Exatamente Essa vista aqui que eu tenho aqui né Isso aqui é a minha vista de cima dessa estrutura aqui eu tenho meu água intersticial e aqui os meus outros átomos que o material então eu sei que daqui até aqui né eu vou ter R mais dois R Zinho né mas r e esse aqui é exatamente o meu parâmetro de rede ar Então quem que vai ser o meu 2R Zinho meu 2R Zinho vai ser igual a menos dois r-zone certo

quem é uma dois a resenha vai ser isso aqui menos isso aqui e quando eu pego aqui eu sei que como uma estrutura Será que ser né eu tô trabalhando com estrutura CFC que é o meu parâmetro de rede o meu parâmetro de rede vai ser exatamente 2R aí de 2 e dá uma substituindo aqui né 2 raiz de 2 aqui onde era o meu pai é muito dinheiro eu vou chegar no segui eu e o meu R Zinho vai ser igual a 0,41 r ou seja o meu a um caso CFC num sítio tá

Érico o meu o raio do meu é a como intersticial ele pode ter até 0,41 R são agora olhando com caso do CCC meu o meu Espero que ele fica aqui nessa posição mais ou menos em é meio na ele fica aqui na metade dentro dessa linha se eu fizesse um vetor aqui né só que seria meio isso aqui seria um quarto né E para cá não faz tanta diferença porque eu vou estar analisando exatamente a minha face 100 e eu posso fazer um triângulo retângulo aqui né se isso aqui é o meu lado muito

especial eu sei que isso aqui é um quarto né E esse aqui é um meio o meio de que um meio do meu parâmetro de rede então você que vai ser a sobre dois e conversar sobre quatro e isso que vai ser é tão mais R Zinho fazer uma semelhança de triângulo aqui um Pitágoras eu sei que o meu a sobre 2 ao quadrado mais a sobre 4 ao quadrado vai ser a visão mais é Vizinho ao quadrado resolvendo isso aqui para quem tá igual a quatro r é sobre raiz de 3 que é exatamente

vou parâmetro de rede com uma estrutura cúbica de corpo sentada eu consigo resolver esse eu faço uma nova equação aqui que ela vai estar só em termos de arzinho de a visão né Ju isso eu tô acordado isso que eu quadrado você que vai dar um valor aqui vai dar 8 R vai vai dar 12r sobre 4 raiz de 3 aí eu vou pegar e vou jogar esse valor para cá neto tem um valor que eu também para cãozinho aqui no grau em termos de a revisão EA risinho e eu resolvendo arrumando arranjar nessa equação

eu vou ter essa separação aqui de segundo grau é a região quadrado mais dois arrasam a região menos era igual a 667 ao quadrado e o a zero ir fazendo a tinha um Páscoa na ensino médio vamos reclamar que ensino médio - B mais ou menos raiz de Pi ao quadrado menos 4 a c / é dois Ah eu vou ter que o meu É risinho ele vai ter menos dois é a visão mais ou menos de 2,52 R sobre dois e eu vou ter aqui como uma opção Dr positivo e um negativo 0,29 um

r e o menos 2,29 um r o meu valor negativo não pode desistir porque eu não tenho uma unidade de mencionar o negativo não tem um valor de ar negativo Então o meu valor de a visão o arquivo rolo de resina o perdão vai se 0,29 um R ou seja num sítio tetraédricos uma estrutura CCC meu R Zinho vai ser igual a 0,29 um R enquanto processo você vai se 0,41 R então o que que você quer dizer que o meu sítio intersticial o meu o CFC ele aproximadamente 1,4 vezes maior do que o meu

CC por quê Porque se quiser eu 41-r esse que 0,29 um esse aqui é maior que esse e o significa aqui que numa estrutura CFC Eu tenho um tamanho maior dentro do meu sítio tá ela tem um maior espaço intersticial eu posso ter uma solução solução sólida intersticial um pouco maior do que vocês e vão aqui no nosso último exercício Ele me disse que o meu ferro CFC os átomos de carbono estão localizados em sítios Octa era uma FC jll no ferro crc-ce os átomos de carbono em sítios teto Aero e já tá vendo que

isso é um padrão se tetraédricos é possível que tá era o parâmetro de rede do ferro né 0,057 1.606 0,286 69 metros vocês e Suponha que os átomos de carbono tenham um raio de 0,71 na nome é ele pergunta primeiro seria de se esperar uma distorção maior do Cristal por um átomo de carbono intersticial uma ferro CFC ou no CC ou seja um Eu tenho um tamanho de um interstício esse interstício e ele é a opcional um átomo de carbono ele vai ser mais distorcido número toda Será que ser vocês e e depois ele pergunta

B qual seria a porcentagem atômica de de carbono em cada tipo de Ferro se todos os sítios intersticiais os sentidos né Vamos lá a primeira parte aqui banheiro passo pegar que o meu raio e começar a fazer as minhas relações né Eu já já me deu de conta que é o meu raio eu sei que o meu raio no caso da OCC eu tenho uma relação a em relação a hérnia pessoa palavra nas aulas teóricas interesses Que importante a gente tem que parar é qual é a minha relação do meu parâmetro de rede em relação

ao meu raio atômico e eu sei que vocês eu meu raio atômico é 4r sobre a rede empresa a gente os exercícios no interior então eu posso isolar aqui né eu joguei aqui o meu quarto para baixo e joguei meu raiz três passinhos Então o meu raio vocês e aí se = raiz de 3 vezes o parâmetro de rede / 4 e ele me deu para mim Oi hoje 866 não nome então você descobrir quem é o raio atômico do meu da minha estrutura CCC CE e irá que eu substituindo da manhã e coraçãozinho Até

que a gente viu na questão anterior Mas se a gente pode revisar aqui ó a gente tem um raio intersticial aqui dessa época né É exatamente essa parte aqui eu falo um triângulo retângulo aqui eu tenho essa distância aqui que exatamente um quarto de a 0 E essa distância aqui que é meio de a zero então meio já Zero ao quadrado mais um carro de zero ao quadrado vai ser o meu raio intersticial mais o meu raio da minha estrutura que exatamente esse a visão mais um arrozinho bom então a gente vai ser só Substituir

valor eu sei que o meu Reizinho mas a revisão ao quadrado vai ser igual a ao a zero aqui acordado né fazendo já o somatório dessas situações ao quadrado depois eu substituir o valor eu vou achar que você que vai ser 0,0256 sete né aí eu vou pegar e vou aqui tava quadrado eu tirei a raiz eu peguei esse quadrado ir para casa tá Raiz e depois diminuir pelo meu valor do esse aqui é o meu RBC que elas o público sentado então eu consegui achar o tamanho do meu raio-x digital isso aqui é o

meu raio italki 0,036 um nanômetro também isso tudo certo se eu fiz alguma coisa parecida eu descobri que era o meu raio que você deve ser utilizando o parâmetro de rede que é o meu padrão de rede ele me deu que 0,65 71 eu sei que o meu pagamento de vai ser o raio vezes quatro dividido por raiz de 2 e destaque substituindo o valor eu vou descobrir o raio da minha estrutura CFC 0,126 6095 pela mesma forma que colou no sítio tá era conseguimos comer porque só tem uma vista aqui em cima e eu

tô ligando para o meu clã 1001 eu voltei aqui com o meu parâmetro de rede vai ser igual a dois é ruinzão mais dois R Zinho ou seja o meu 2R Zinho vai ser o meu a menos dois é revisão Então quem é o meu a isso aqui é o meu a menos dois a revisão né que tá aqui vai ser igual a a menos dois é revisão dividido por 22 a visão dividido por dois isso aqui fazendo as minhas continhas vou achar que a 0,05 23 nanômetros e quando eu vou aqui ele falou que

o meu átomo de carbono ele tem um tamanho de 0,07 um nanômetro ou seja um átomo de carbono ele é maior e a minha estrutura intersticial do CCC quanto do CFC então O que é de se esperar nasce esse esse o interstício nos CCC ele é menor você é melhor que será que ser eu vou esperar que o que aqui eu tenho um átomo de um tamanho e tal e esse aqui é um tamanho menor que esse absorção não sei que cê vai ser maior do que não serve ser o que vamos lá a gente

ficar como fazer um desenho aqui né eu tenho aqui o interstício vocês e ele é desse tamanho o interstício do certo você é desse tamanho Ambos são menores do que o meu tamanho do carbono e o meu carbono não vai entrar aqui turma argumentar aqui ele vai ter que expandir esse interstício muito mais do que ele vai expandir aqui ou seja ele vai estar causando muito mais distorção no meu CC do que não é CFC e exatamente por isso que eu tenho - átomos de carbono no interstício de vocês e do que não ser que

você porque eu vou ter que fazer eu vou ter que aplicar eu quero fazer essa situação isso tem tem uma energia então você aprende uma energia muito grande então na hora que eu fui olhar solubilidade o Google carbono numa estrutura CFC ela vai tomar solubilidade mesmo que intersticial muito maior do que numa estrutura CCC porque ele precisa de esperar uma barreira energética muito menor ele entrar no CFC do que não cês e ir aqui na pergunta B Ele pergunta qual seria a porcentagem atômica de carbono em cada tipo de Ferro se todos os filhos fossem

preenchidos aqui primeiro a gente vai ter que calcular quantos filhos eu tenho em casa estrutura numa estrutura CCC a gente sabe que a gente tem 24 centros intersticiais o que que são esses intersticial a gente tá acabando se esqueceu que eu trabalho no tetraedro né eu tenho aqui um eu voltei aqui também dois três quatro há cinco seis sete oito nove dez 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 não fica muito claro Às vezes nesse ponto mas eu posso te afirmar que eu tenho quatro filhos dessa era em

casa faça aqui isso eu tenho no caso vocês faz quatro V6 24 durante o problema o que que esses vídeos eles estão na Face então ele na verdade só metade Nesse sítio que é de uma célula unitária e dá uma eu quero colocar quantos filhos eu tenho uma cela unitária Eles serão esses 24 sítios vezes no meio porque porque metade deles já tá participando de outros tipos de se aumentar toda via Eu também sei que numa estrutura CCC Eu tenho dois átomos por célula unitária Tá certo então na hora de calcular a porcentagem de carbono

como que eu vou determinar Eu tenho meus doze sítios né que vão ser os meus do sítio que estão tem esses dias por carbono dividido por todos os meus átomos Quem são todos os meus atos não sei exatamente os átomos de carbono mais os meus átomos de Ferro então Teoricamente a porcentagem de carbono numa estrutura CCC ela pode ser de oitenta e Seis por cento caso eu tenho tem a todos os sítios preenchidos e processos e fazendo de uma maneira análoga à que os meus sítios octaédricos são sítios preenchidos no caso deve ser eles vão

estar sempre máquina Akira em uma Quina duas crianças que nos quatro Quinas cinco seis sete oito nove dez onze doze eu tenho 12 kg estão sendo preenchidas porém é essa aqui na hora só preencher um quarto do meu da minha parte da minha célula unitária E além disso eu tenho um sítio octaédrico Na parte central então quantos são os Simpsons solitaire que eu vou ter as minhas duas pequenas vezes um quarto e cara da curva desse aqui cada cada sítio na China ela ocupa é apenas um quarto né Naty na minha e na minha tirinha

mesmo mais um Central então no total das contas eu tenho quatro sítios por célula unitária no meu caso CFC e aqui eu vou calcular Teoricamente se todos tiverem sido preenchidos Eu sei que uma estrutura CFC eu tenho 14 anos eu tô certo vocês são quatro átomos por essa unitária então eu tenho quatro átomos dos meus sítios de carbono né vão estar preenchidos aqui dividido pelos quatro átomos mas os meus quartos com átomos de ferro e são uns quatro átomos que eu espero lá minha célula unitária então Teoricamente eu posso ter caso todos os meus filhos

estejam preenchidos com átomos de carbono o posso ter até cinquenta por cento de carbono em solução sólida intersticial porém gente isso aqui é um valor teórico isso aqui é se todos esses passos que existem nas minhas células fossem ocupadas com carbono Quantos por cento de carbono eu teria em toda via eu tenho uma barreira aqui termodinâmica uma barreira aqui que ela impede que o meu material tinha Exatamente Essa concentração de carbono porque ele tem que superar essa barreira porque eu passar aí não necessariamente é tão simples Superar Essa barreira na prática na realidade uma estrutura

que é CC aqui ó a minha estrutura CCC ela tem só no máximo 0,1 porcento de carbono enquanto a minha estrutura CFC ela tem 9,1 por cento de carbono no máximo é em solução sólida intersticial ambos os casos são bem menores e ao meu valor teórico você que mora no só teórico quase todo tivesse sido preenchidos Então a gente tem que entender que é além da sala dessa questão teórica da parte prática existe uma barreira também termodinâmica aqui tá preenchimento de sítio então gente por hoje foi isso Eu espero que vocês tenham gostado dessa aula

caso tenha ficado alguma dúvida feedback crítica deixem aí nos e é muito bom acho que fazer vocês que a gente melhorar E compartilhe esse vídeo com seu amigo caso você tenha gostado É isso ajuda a gente a manter o nosso trabalho aqui e continuar produzindo + vídeo-aulas + resoluções de exercícios pra vocês um grande abraço e tchau tchau tchau