PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 31 (2º exame) da UERJ 2015
Para fabricar um dispositivo condutor de eletricidade, uma empresa dispõe dos materiais apresentados na tabela abaixo:
| Material | Composição química |
|---|---|
| I | \ce{C} |
| II | \ce{S} |
| III | \ce{As} |
| IV | \ce{Fe} |
Sabe-se que a condutividade elétrica de um sólido depende do tipo de ligação interatômica existente em sua estrutura. Nos átomos que realizam ligação metálica, os elétrons livres são os responsáveis por essa propriedade.
Assim, o material mais eficiente para a fabricação do dispositivo é representado pelo seguinte número:
- AI
- BII
- CIII
- DIV
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Resolução comentada
A condutividade elétrica de um sólido depende da existência de elétrons livres, que só aparecem na ligação metálica. Por isso, o melhor condutor é o material formado por um metal. Vamos classificar cada elemento da tabela:
- I – C (carbono): é ametal. Como grafite, conduz um pouco, mas sua estrutura é covalente. Como diamante, é isolante. Não é metal.
- II – S (enxofre): é ametal e forma sólido molecular (\ce{S8}), sem elétrons livres. É isolante.
- III – As (arsênio): é semimetal, com condutividade baixa e intermediária, bem menor que a de um metal.
- IV – Fe (ferro): é metal de transição. Seus átomos formam ligação metálica, com elétrons de valência deslocalizados ("mar de elétrons") que se movem com facilidade e conduzem a corrente.
Como o enunciado associa a eficiência na condução aos elétrons livres da ligação metálica, o material mais eficiente é o ferro, o único metal da lista.
Alternativa D.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AO carbono é ametal; só o grafite conduz um pouco, e por estrutura covalente, não por ligação metálica.
- BO enxofre é ametal, forma sólido molecular sem elétrons livres e é isolante.
- CO arsênio é semimetal, com condutividade bem inferior à de um metal.
Assunto: Ligações iônica e metálica.
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Fonte: UERJ 2015 · 2º Exame de Qualificação. Prova oficial ↗