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Universidade Federal Rural do Semi-Árido

Campus Pau dos Ferros

Bacharelado em Ciências e Tecnologia

Disciplina: Química Aplicada a Engenharia

Metodologia

Os meios e as estratégias utilizadas para atingir os objetivos do trabalho se deram a partir de revisão bibliográfica de alguns autores que abordam a temática em estudo, além de sites da internet e da confecção das estruturas cristalinas dos materiais estudados (Alumínio e Cobalto).

Introdução

Objetivos

Montar a célula unitária e a estrutura do Alumínio e do Cobalto, facilitando a visualização dos tipos de retículos cristalinos estudados na teoria.

Os Elementos

Estruturas cristalinas são arranjos regulares, tridimensionais, de átomos no espaço. A regularidade com que os átomos se agregam nos sólidos decorre de condições geométricas impostas pelos átomos envolvidos, pelo tipo de ligação atômica e pela compacidade.

Alumínio

Os Elementos

Cobalto

  • O alumínio é o elemento metálico mais abundante na crosta terrestre e o metal não ferroso mais utilizado pelo homem.
  • Ele é um metal cujo número atômico é igual a 13 e está situado na família 13 ou III A da Tabela Periódica.
  • Esse metal é conhecido desde a Antiguidade, pois os seus compostos eram usados para as mais diversas finalidades. Por exemplo, o sulfato de alumínio era usado como mordente, isto é, como fixador de corantes em objetos feitos de couro, papel e tecidos.

Figura 1: Estrutura Cristalina do (a) Alumínio (Al) e do (b) Cobalto (Co).

Os Elementos

Redes Bravais

Cobalto

O cobalto é utilizado como componente ativo em formulações de secantes para pintura em óleo sobre tela, no refino de petróleo e outros processos químicos, é componente da liga do Alnico que é utilizado na fabricação de artefatos magnéticos.

Dissolve-se com facilidade em ácidos inorgânicos diluídos e forma hidróxidos insolúveis, ou seja, precipitados, em reação com bases fortes.

Os Elementos

Introdução

Cobalto

Quando o cobalto é bombardeado por nêutrons obtêm-se o isótopo cobalto-60.

O cobalto é um elemento de transição que pertence ao grupo VIII-B da classificação periódica, apresenta dureza acentuada e é quebradiço, apresenta cor cinza-aço se assemelhando ao ferro, possui número atômico 27 e massa atômica 58,93 u, propriedades discretamente magnéticas.

Figura 5: Equação química da formação do cobalto 60

Há sete tipos de sistemas cristalinos que abrangem as substâncias conhecidas pelo homem:

  • Uma rede espacial é um arranjo infinito, tridimensional de pontos, em que cada ponto tem vizinhanças idênticas. Esses pontos são chamados pontos ou nós da rede.

Figura 6: Exemplos de Produtos feitos de Cobalto (Co).

Tabela 1: Geometria dos sistemas cristalinos.

Figura 2: Redes Bravais.

Os Elementos

Resultados e Discussões

Cobalto

Estrutura Cristalina: Alumínio e Cobalto

Sabendo-se que a diagonal do quadrado é a√2, temos:

Os Elementos

As propriedades físicas e químicas do cobalto são mostradas na tabela 2 abaixo.

Os Elementos

Alumínio

O alumínio é muito usado em virtude de suas propriedades físicas e químicas, como mostrado na tabela 1 abaixo.

Alumínio

Agora, para encontrar o fator de empacotamento (F.E.) temos a equação (02) abaixo.

Redes Bravais

Tabela 3: Propriedades físicas e químicas do Cobalto (C0).

Produtos constituídos de aluminio:

Utensílios domésticos (talheres, frigideiras, panelas, garrafas térmicas, entre outros);

• Equipamentos elétricos;

• Móveis;

• Eletrodomésticos;

• Produtos de higiene;

• Embalagens (como sacos de salgadinhos, latas de refrigerantes e tampas de iogurtes);

• No transporte (em carrocerias de automóveis, trens, navios e em aeronaves);

• Em cosméticos e produtos farmacêuticos.

Os pontos da rede podem ser arranjados de 14 modos diferentes, chamados de redes de Bravais.

Figura 4: Exemplos de Produtos feitos de Alumínio.

Resultados e Discussões

Assim, obtemos, respectivamente, seus valores com a finalidade de encontrar o fator de empacotamento.

Tabela 2: Propriedades físicas e químicas do Alumínio (Al).

N= 8*18+6*12=1+3 = 4 átomos efetivos

VA=43πr³ = 43π(0,143)³

VC=a³=(2r√2)3=16√2r³

Figura 3: As 14 Redes Bravais.

Substituindo os valores na equação (02), obetemos:

Dezembro - 2015

Referências Bibliográficas

Conclusão

Diante do exposto ao longo do trabalho, pode-se conhecer mais sobre as estruturas cristalinas que se fazem muito presentes em diversos materiais como os sais, metais e a maior parte dos minerais, pois os átomos distribuídos dentro de sua estrutura formam uma rede chamada retículo cristalino. Pôde-se também identificar suas características que fazem desses materiais, em função de suas propriedades, materiais amplamente usados em diversos setores da indústria. Além de se aprofundar nos elementos Alumínio (Al) e Cobalto (Co), conhecendo suas propriedades, origem e aplicação industrial. Para tanto, esse trabalho se faz importante para um melhor conhecimento dos elementos expostos, tendo em vista que eles são extremamente presentes, um mais que o outro, em nossas vidas.

CALLISTER, William D. Jr. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução, 5a edição, Rio de Janeiro: LTC, 2002.

NEVES, Paulo Cesar Pereira. Introdução à mineralogia prática. 2ª Ed. Canoas: ULBRA. 2008.

PEREIRA, Lilian Souza. Estrutura Cristalina. Disponível em: <http://www.infoescola.com/quimica/estrutura-cristalina/>. Acesso em: 24 nov. 2015.

Russel, J. B. Química geral. São Paulo: Makron Books, 2004.

Ciência dos Materiais Multimídia, Estrutura Cristalina. Disponível em: <http://www.cienciadosmateriais.org/index.php?acao=exibir&cap=6&top=64> Acesso em: 24 nov. de 2015.

Vogel, Arthur Israel, 1905-Química Analítica Qualitativa / Arthur I. Vogel ; [tradução por Antonio Gimeno da] 5. ed. rev. por G. Svehla.- São Paulo : Mestre Jou, 1981 .

Alunos Online, Alumínio. Disponível em: <http://alunosonline.uol.com.br/quimica/aluminio.html> Acesso em: 24 nov. de 2015.

Mahan, B. M. Química: um curso universitário. 4a ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2003.

OBRIGADO!!

Componentes:

Antonio Decelmo de Almeida Junior

Karla Honorina de Lima Gomes

Leonardo Gomes Pessoa

Ludmylla Nadja Silva Moreira

Moisés Eduardo Lins Mendes Pinto

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