Faculdade de Ciências e Tecnologia

Cristaloquímica

Código

7484

Unidade Orgânica

Faculdade de Ciências e Tecnologia

Departamento

Departamento de Ciências dos Materiais

Créditos

6.0

Professor responsável

João Pedro Botelho Veiga, Maria Ondina Gonçalves Dionísio Vidigal de Figueiredo

Horas semanais

5

Língua de ensino

Português

Objectivos

O objectivo essencial da disciplina é dar formação em Química do Estado Sólido, complementando as noções de Cristalografia e assegurando as bases para a compreensão da Ciência e Engenharia dos Materiais.

Conteúdo

1.Preâmbulo: generalidades sobre a natureza atómica e os estados da matéria. Forças de coesão interatómica: ligação iónica, ligação covalente, ligação metálica e ligação de van der Waals. Outros estados de ligação em sólidos.

2. Raios dos átomos nos sólidos. Coordenação. Teorias do Campo Cristalino, das Orbitais Moleculares e dos Pseudo-potenciais. Energia reticular; polarização. Os princípios fundamentais da Cristaloquímica.

3. O conceito de tipo estrutural. Fórmulas cristaloquímicas. Sistemática das estruturas cristalinas inorgânicas. Caracterização e  descrição sumária dos tipos estruturais mais comuns nos metais, ligas e compostos intermetálicos, óxidos e outros materiais com interesse tecnológico.

4. Variações composicionais em sólidos cristalinos: estequiometria e soluções sólidas; ordem-desordem nos cristais; corte cristalográfico iso- e hetero-composicional. Morfotropismo. Transformações estruturais em sólidos: generalidades sobre a influência da pressão e da temperatura em relação com a estrutura cristalina; polimorfismo. Difusão e exsolução. Implicações tecnológicas do controlo estrutural: depósitos epitáticos e  transformações topotáticas.

5. Relações entre estrutura cristalina, constituição química e propriedades físicas - mecânicas, térmicas, ópticas, magnéticas e de transporte. Cristalinidade e dimensionalidade dos sólidos.

Bibliografia

·     Solid State Chemistry. An Introduction, L. SMART & E. MOORE (1992). Chapman & Hall.
·     Inorganic Solids. An Introduction to Concepts in Solid-State Structural Chemistry, D.M. ADAMS (1974). William Clowes & Sons, Ltd.
·     Crystallography and Crystal Defects, A. KELLY & G.W. GROVES (1973). Longman, UK.
. Structure property relations, R.E. NEWNHAM (1975) Springer-Verlag Series on Crystal Chemistry of non-metallic materials.

Método de avaliação

Presença e participação nas aulas teóricas e teórico-práticas.

Testes para dispensa de exame final.

Exame final escrito com possibilidade de realização de prova oral.

Cursos