LISTA DE EXERCÍCIOS

1. Em relação aos elétrons e aos estados eletrônicos, o que cada um dos quatro números quânticos especifica? (2.5 - Callister)

2. Forneça as configurações eletrônicas para os seguintes íons: Fe2+, Fe3+, Cu+, Ba2+, Br- e S2- . (2.7 - Callister)

3. O brometo de césio (CsBr) exibe ligação predominantemente iônica. Os íons Cs+ e Br- possuem estruturas eletrônicas que são idênticas a quais gases inertes? (2.8 - Callister)

4. Calcule a força de atração entre um íon Ca+2 e um íon O2- cujos centros encontram-se separados por uma distância de 1,25 nm. (2.12 - Callister)

5. Na configuração eletrônica de um elemento químico há dois elétrons no subnível “3d”. O número atômico desse elemento é:

a) 18. b) 20. c) 21. d) 22.

6. Considerando-se um elemento M genérico qualquer, que apresenta configuração eletrônica 1s2

2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5, pode-se afirmar que:

I.    seu número atômico é 25;

II.   possui 7 elétrons na última camada;

III.  apresenta 5 elétrons desemparelhados;

IV. pertencem a família 7A.

Estão corretas as afirmações:

a)  I, II e III somente

b)  I e III somente

c)  II e IV somente

d)  I e IV somente

e)  II, III e IV somente

7. Os implantes dentários estão mais seguros no Brasil e já atendem às normas internacionais de qualidade. O grande salto de qualidade aconteceu no processo de confecção dos parafusos e pinos de titânio que compõem as próteses. Feitas com ligas de titânio, essas próteses são usadas para fixar coroas dentárias, aparelhos ortodônticos e dentaduras nos ossos da mandíbula e do maxilar. Considerando que o número atômico do titânio é 22, sua configuração eletrônica será:

a) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3

b) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5.c) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2.d) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2.e) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6.

UNIVERSIDADE CEUMA

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

DISCIPLINA: CIÊNCIA DOS MATERIAIS

Profº: RIALBERTH CUTRIM

8. Um elemento cujo átomo possui 20 nêutrons apresenta distribuição eletrônica no estado fundamental 1s2 2s2 2p6 3s2

3p6 4s1, tem:

a) Número atômico 20 e número de massa 39.b) Número atômico 39 e número de massa 20.c) Número atômico 19 e número de massa 20.d) Número atômico 19 e número de massa 39.e) Número atômico 39 e número de massa 19.

9. Vanádio (Z = 23), elemento de transição, constitui componente importante do aço para produzir um tipo de liga que melhora consideravelmente a tenacidade, as resistências mecânicas e à corrosão do ferro. Quantos elétrons há no subnível 3d da configuração eletrônica do vanádio?

a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5.

10.O elemento cujo átomo tem o maior número de elétrons em sua camada mais externa é aquele cujo número atômico é igual a:

a) 2. b) 4. c) 7. d) 11. e) 12.

11.Um átomo tem número de massa 31 e 16 nêutrons. Qual o número de elétrons no seu nível mais externo?

a) 2. b) 4. c) 5. d) 3. e) 8.

12.Cite as principais características e tipos de ligações apresentadas pelas seguintes classes de materiais, dando um exemplo para cada uma delas: Metais; Cerâmicos; Polímeros.

13.Cite de forma resumida as principais diferenças entre ligação iônica, covalente e metálica.

14.Dê uma explicação para a razão pela qual os materiais ligados covalentemente são, em geral, menos densos do que aqueles ligados por meio de ligação iônica ou metálica. (2.18 - Callister)

15.Qual o tipo de ligação você esperaria que se formasse para os seguintes compostos: Bronze (liga de Cu e Sn), Al2O3

e nylon.

16.Considerando a seguinte afirmação correta “quanto mais próximos os átomos maior a força de atração entre eles“, explique então porque estes não se chocam.

17.Diferencie materiais cristalinos de materiais não-cristalinos em termos de arranjo atômico.

18.Quais são as estruturas cristalinas mais comuns encontradas nos materiais metálicos?

19.O que você entende como “fator de empacotamento atômico” e de que depende?

20. A - O ferro tem estrutura cúbica de corpo centrado (CCC) e raio atômico de 1,241 Å a temperatura ambiente. Calcule o parâmetro de rede e o fator de empacotamento atômico para o ferro nestas condições.

R: a = 2,86x10-8 cm ou 0,2864 nm e F.E. = 0,68

B - A 910 °C o ferro passa de estrutura cúbica de corpo centrado (CCC) para estrutura cúbica de face centrada (CFC) e raio atômico de 1,292 Å. Calcule o parâmetro de rede e o fator de empacotamento atômico para o ferro nestas condições.

R: a = 3,51x10-8 cm ou 0,351 nm e F.E. = 0,74

21. Sabendo que o Pb cristaliza no sistema CFC calcule o parâmetro de rede para o Pb e o seu raio atômico. Dados: A = 207 g/mol, ρ = 11,34 g/cm3.

22.O que é polimorfismo ou alotropia? Quais as conseqüências deste fenômeno nas propriedades dos materiais? Cite 2 exemplos de materiais que exibem polimorfismo.

23.A - No sistema cúbico, qual das seguintes direções corta os vértices das faces do cubo: <110>, <111> ou <100>?

B - No sistema cúbico, qual das seguintes direções corta as diagonais das faces do cubo: <110>, <111> ou <100>?

C - No sistema cúbico, qual das seguintes direções corta a diagonal do cubo: <110>, <111> ou <100>?

24.A - Qual a direção e o plano cristalográfico de maior empacotamento atômico para a estrutura CCC ?

B - Qual a direção e o plano cristalográfico de maior empacotamento atômico para a estrutura CFC ?

25.Represente a direção [111] e os planos (111) na figura abaixo:

26.A figura abaixo é uma célula unitária de um metal hipotético onde a = 0,30 nm:

a) A qual sistema cristalino pertence essa célula unitária?

b) Como seria chamada essa estrutura cristalina?

c) Qual o tamanho do raio dos átomos dessa célula unitária?

d) Calcule a densidade do material, dado que o seu peso atômico é de 141 g/mol.

e) Esboce as direções [101] e [100] e calcule o ângulo entre essas duas direções.

22.Esboce dentro da célula unitária cúbica os seguintes planos: (100), (011), (111), (110), (102), (210), (123).

23.Identifique os índices dos planos representados abaixo:

24.Determine os índices para as direções mostradas na seguinte célula unitária cúbica:

25.Esboce dentro da célula unitária cúbica as seguintes direções: [100], [011], [111], [110], [102], [210].

26.A - Como são classificadas as imperfeições estruturais? B - Dê exemplos de imperfeições ou defeitos estruturais para cada uma das classificações acima.

27.A - O que é uma discordância? B - Quais as principais causas da formação de discordâncias?

28.A - O que é uma solução sólida? B - Como as soluções sólidas são classificadas?