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Por dentro dos Materiais - As Estruturas Cristalinas e os Reticulados de Bravais

Robert Rooke, em 1665, foi um dos primeiros a estabelecer relações entre a forma de um cristal e sua estrutura cristalina. Estrutura, num sentido mais amplo, significa: Organização das partes ou dos elementos que formam um todo. Em 1784, René Haüy, deu um passo além de Hooke e propôs que os cristais poderiam ser entendidos como um empacotamento de unidades romboédricas que ele denominou de "moléculas integrantes". Um cristal é correntemente definido como um sólido com seus átomos arranjados em um reticulado periódico tridimensional. O arranjo mais estável apreesenta as seguintes características: - Agrupa os átomos o mais compactadamente possível. - Preserva a neutralidade elétrica. - Satisfaz o caráter direcional das ligações covalentes. - Minimiza repulsões entre íons. Com os diversos estudos acerca da relação entre as estruturas cristalinas e os sólidos, permite dizer que a estrutura da maioria dos sólidos é cristalina. Porém nem todos os sólidos são cristalinos. Os vidros e as resinas termorígidas, por exemplo, são amorfos. Existem também os cristais líquidos, que são nada mais que, líquidos que apresentam moléculas longas e pouco espessas que podem estar alinhadas paralelamente como em um cristal. As constantes elásticas, constantes ópticas, condutividade elétrica, condutividade térmica, dilatação térmica e até mesmo a reatividade química, dependem da orientação cristalina do material. Moritz Frankenheim, foi o primeiro a desenvolver um trabalho sistemático descrevendo e enumerando os reticulados espaciais, porém, ele errôneamente contou 15 reticulados espaciais. Auguste Bravais, matemático e professor de física francês, mostrou que Frankenheim contou duplamente dois reticulados cristalograficamente equivalentes. Um reticulado espacial é um arranjo infinito, tridimensional, de pontos e no qual todo ponto tem a mesma vizinhança e se chama ponto reticulado. Segundo Bravais os pontos do reticulado podem estar associados de 14 maneiras diferentes, envolvendo 7 sistemas denominados Sistemas de Bravais, são eles: - Sistema Cúbico: Simples, de Corpo Centrado, de Faces Centradas. - Sistema Tetragonal: Simples, de Corpo Centrado. - Sistema Ortorrômbico: Simples, de Corpo Centrado, de Base Centrada, de Faces Centradas. - Sistema Romboédrico - Sistema Hexagonal - Sistema Monoclínico: Simples, de Base Centrada. - Triclínico Vários elementos apresentam no estado sólido diferentes estruturas cristalinas. A denominação para isto é alotropia. Quando o sólido é uma substância composta, a denominação habitualmente usada é polimorfismo. Estas mudanças de estruturas geralmente ocorrem em função de variações de temperatura e pressão. O estudo das estruturas cristalinas e o conhecimento das características dos reticulados de Bravais permitem o planejamento e a compreensão das propriedades que certos materiais têm ou terão. O estudo das estruturas cristalinas é parte da Ciência dos Materias.

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