Alternativa A - Apenas em I e II
Introdução
Esta questão aborda conceitos fundamentais da cristalografia dos metais, especificamente sobre as estruturas cristalinas cúbicas: CFC (Cúbica de Face Centrada) e CCC (Cúbica de Corpo Centrado). Para responder, devemos analisar três afirmações sobre densidade de empacotamento, número de átomos na célula unitária e número de coordenação.
Análise das Afirmações
Vamos examinar cada item com base nas propriedades físicas dos materiais cristalinos:
- Item I (Correto): O Fator de Empacotamento Atômico (FEA) mede a eficiência do espaço ocupado pelos átomos.
- Estrutura CFC: Possui uma organização mais compacta, com FEA \approx 0,74 (74%).
- Estrutura CCC: É menos compacta, com FEA \approx 0,68 (68%).
- Portanto, a CFC é realmente mais compacta que a CCC.
- Item II (Correto): O cálculo do número de átomos por célula unitária na estrutura CFC segue esta lógica:
- 8 átomos nos vértices: Cada um contribui com \frac{1}{8} do átomo. Total = $8 \times \frac{1}{8} = 1$ átomo.
- 6 átomos nas faces: Cada um contribui com \frac{1}{2} do átomo. Total = $6 \times \frac{1}{2} = 3$ átomos.
- Soma total: $1 + 3 = 4$ átomos inteiros. A afirmação está correta.
- Item III (Incorreto): Esta afirmação inverte os valores dos Números de Coordenação (NC), que indicam quantos vizinhos mais próximos um átomo possui.
- Na estrutura CCC, o átomo central toca os 8 átomos dos vértices (NC = 8).
- Na estrutura CFC, o átomo toca 12 vizinhos (NC = 12).
- O enunciado diz o oposto (CCC=12, CFC=8), tornando a frase falsa.
Conclusão
Com base na análise técnica, apenas as afirmações I e II estão corretas. A alternativa que corresponde a essa combinação é a primeira opção disponível.
| Estrutura | Número de Átomos (célula) | N.º de Coordenação | Fator de Empacotamento |
|---|
| CCC | 2 | 8 | 0,68 |
| CFC | 4 | 12 | 0,74 |