Matemática — Geometria Múltipla Escolha

Os materiais sólidos podem ser classificados de acordo com a regularidade na qual os átomos ou íons se dispõem em relação à seus vizinhos. Sobre as alternativas informadas é correto o que se encontra em:

Os materiais sólidos podem ser classificados de acordo com a regularidade na qual os átomos ou íons se dispõem em relação à seus vizinhos. Sobre as alternativas informadas é correto o que se encontra em:

  1. A estrutura cristalina CFC é mais compacta, ou seja, possui um maior fator de empacotamento atômico, do que a estrutura cristalina CCC.
  2. O número de coordenação para a estrutura cristalina CCC é 12, enquanto que o número de coordenação para a estrutura cristalina CFC é 8.
  3. Em I,II e III
  4. Apenas em III
  5. Apenas I e II

Resolução completa

Explicação passo a passo

A
Alternativa A

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.

EstruturaNúmero de Átomos (célula)N.º de CoordenaçãoFator de Empacotamento
CCC280,68
CFC4120,74

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