estructuras cristalinas materiales de ing, Ejercicios de Ciencia de materiales

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EJERCICIOS

ESTRUCTURAS CRISTALINAS

INGENIERÍA DE MATERIALES

CARACTERÍSTICAS DE LA ESTRUCTURA CRISTALINA

1 ) Calcular el radio atómico en cm de: (a) un metal con estructura BCC y parámetro reticular a = 0. 3294 nm y (b) un metal con estructura FCC metal con a= 4. 0862 Å (considerando que todos los nodos de la red están ocupados). 2013 - 2014

3 ) La densidad del potasio, que tiene una estructura BCC, es 0. 855 g/cm 3

. Su peso atómico es 39. 09 g/mol. Considerando los datos anteriores, calcular: (a) el parámetro reticular y (b) el radio atómico del átomo. 2013 - 2014

4 ) La densidad del torio, que cristaliza con una estructura FCC, es 11. 72 g/cm 3

. Obtenga el parámetro de red y el radio atómico del elemento sabiendo que su peso atómico es 232 g/mol. 2013 - 2014

7 ) El galio se presenta en una estructura ortorrómbica dónde a = 0. 45258 nm, b = 0. 45186 nm y c = 0. 76570 nm. Su radio atómico es 0. 1218 nm, la densidad 5. 904 g/cm 3 y la masa atómica 69. 72 g/mol. Determinar (a) el número de átomos por celda unidad y (b) el factor de empaquetamiento. 2013 - 2014

8 ) Por encima de 882 o C, el titanio presenta una estructura BCC con un parámetro reticular a = 0. 332 nm. Sin embargo, por debajo de esa temperatura, la estructura es HCP dónde a = 0. 2978 nm y c = 0. 4735 nm. Determine el cambio porcentual de volumen cuando el Ti BCC se transforma alotrópicamente a Ti HCP. En este proceso ¿Se produciría una contracción o una expansión de la red? Por tanto, se contrae un 0,6% durante el enfriamiento. Debemos calcular el volumen de cada celda unidad. Hay dos átomos por celda en cada una de las estructuras por lo que el volumen de las celdas unitarias se pueden comparar directamente (No ocurre lo mismo con la transformación alotrópica a 912 °C del Fe α (BCC) a Fe γ (FCC). 2013 - 2014

EJERCICIO 1

CALCULAR EL Nº DE ÁTOMOS, EL Nº DE COORDINACIÓN, EL VOLUMEN DE LA

CELDILLA ELEMENTAL EN FUNCIÓN DEL RADIO ATÓMICO Y EL FACTOR DE

EMPAQUETAMIENTO DE LA ESTRUCTURA CRISTALINA CÚBICA CENTRADA EN

LAS CARAS (FCC Ó CCC).

EJERCICIO 3 CALCULAR EL Nº DE ÁTOMOS, EL Nº DE COORDINACIÓN, EL VOLUMEN DE LA CELDILLA ELEMENTAL EN FUNCIÓN DEL RADIO ATÓMICO Y EL FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO DE LA ESTRUCTURA CRISTALINA HEXAGONAL COMPACTA (HC Ó HCP).

EJERCICIO 4

CALCULAR LA DENSIDAD TEÓRICA DEL COBRE EN G/CM

3

SABIENDO QUE TIENE UN RADIO ATÓMICO DE 0 , 128 NM,

ESTRUCTURA CRISTALINA FCC Y UNA MASA ATÓMICA DE

63 , 546 G/MOL.

EJERCICIO

EL CADMIO A TEMPERATURA AMBIENTE PRESENTA UNA

ESTRUCTURA HEXAGONAL COMPACTA ( HC ) CUYOS

PARÁMETROS RETICULARES SON: A = 0 , 2973 NM ; C = 0 , 5618

NM. DETERMINAR:

a) EL VOLUMEN DE LA TRIPLE CELDA UNITARIA, Y

b) LA RELACIÓN C/A. COMENTAR EL RESULTADO PARA EL

VALOR ESPERADO DE C/A = 1 , 633 PARA UNA RED

HEXAGONAL COMPACTA IDEAL.