Descrição
O curso de Química de Materiais aborda os princípios fundamentais da química aplicados ao estudo e desenvolvimento de materiais. Ao longo do curso, os alunos irão adquirir conhecimentos teóricos e práticos sobre a estrutura, propriedades e síntese de diversos materiais, bem como as técnicas de caracterização e análise utilizadas nessa área. Este glossário apresentará os principais conceitos e termos abordados no curso, fornecendo uma visão geral do conteúdo a ser aprendido.
1. Estrutura Atômica
1.1 Modelo Atômico de Bohr
O modelo atômico de Bohr descreve o átomo como um núcleo central composto por prótons e nêutrons, ao redor do qual os elétrons orbitam em camadas ou níveis de energia. Esse modelo foi fundamental para entender a estrutura dos átomos e suas propriedades.
1.2 Distribuição Eletrônica
A distribuição eletrônica é a forma como os elétrons estão distribuídos nas diferentes camadas ou níveis de energia de um átomo. Ela determina as propriedades químicas e físicas dos elementos e é representada por meio de diagramas de Linus Pauling.
2. Ligações Químicas
2.1 Ligação Iônica
A ligação iônica ocorre entre átomos de elementos com grande diferença de eletronegatividade, resultando na transferência de elétrons de um átomo para outro. Essa transferência forma íons positivos e negativos, que se atraem mutuamente, gerando uma estrutura cristalina.
2.2 Ligação Covalente
A ligação covalente ocorre quando dois átomos compartilham elétrons, formando moléculas. Essa ligação é mais comum entre elementos com eletronegatividades semelhantes e resulta em estruturas moleculares estáveis.
3. Estrutura dos Materiais
3.1 Arranjos Cristalinos
Os materiais cristalinos possuem uma estrutura ordenada e repetitiva, chamada de retículo cristalino. Existem diferentes tipos de arranjos cristalinos, como cúbico de face centrada, cúbico de corpo centrado e hexagonal compacta, que determinam as propriedades físicas dos materiais.
3.2 Defeitos Cristalinos
Os defeitos cristalinos são imperfeições na estrutura cristalina, como lacunas, substituições e discordâncias. Esses defeitos afetam as propriedades mecânicas, elétricas e ópticas dos materiais e podem ser controlados para melhorar o desempenho dos mesmos.
4. Propriedades dos Materiais
4.1 Propriedades Mecânicas
As propriedades mecânicas dos materiais envolvem sua resposta ao estresse, como resistência, dureza, tenacidade e elasticidade. Essas propriedades são importantes para determinar a adequação de um material em diferentes aplicações.
4.2 Propriedades Térmicas
As propriedades térmicas dos materiais incluem condutividade térmica, expansão térmica e capacidade calorífica. Essas propriedades afetam a dissipação de calor e a estabilidade térmica dos materiais em diferentes condições de temperatura.
5. Síntese de Materiais
5.1 Métodos de Síntese
Existem diversos métodos de síntese de materiais, como a síntese por via úmida, síntese por via seca, síntese por deposição química de vapor (CVD) e síntese por precipitação. Cada método possui suas vantagens e desvantagens, sendo escolhido de acordo com as propriedades desejadas do material.
5.2 Nanomateriais
Os nanomateriais são materiais com dimensões na escala nanométrica, apresentando propriedades únicas devido ao seu tamanho reduzido. A síntese e caracterização de nanomateriais são áreas de grande interesse na Química de Materiais, devido às suas aplicações em eletrônica, medicina e energia.