18.12 (a) Calcule o número de elétrons livres por metro cúbico para a prata, supondo que existe 1,3 elétron livre por átomo de prata. A condutividade elétrica e a massa específica para a Ag são de
e
, respectivamente.
(b) Então, calcule a mobilidade eletrônica para a Ag.
(b) Então, calcule a mobilidade eletrônica para a Ag.
Passo 1
O enunciado pede dois itens para prata (Ag):
– (a) a densidade de elétrons livres em
, sabendo que há
elétron livre por átomo;
– (b) a mobilidade eletrônica , usando a condutividade elétrica
.
Conteúdos necessários: conversão de densidade de massa em número de átomos por volume (usando massa molar e número de Avogadro) e a relação
– (a) a densidade de elétrons livres
– (b) a mobilidade eletrônica
Conteúdos necessários: conversão de densidade de massa em número de átomos por volume (usando massa molar e número de Avogadro) e a relação
Passo 2
Converter a massa específica e calcular o número de átomos por
.
A massa específica dada é ,g/cm
. Em unidades SI:
A massa específica dada é
A massa molar da prata é
,g/mol
,kg/mol. O número de Avogadro é
,mol
.
Logo, o número de átomos de Ag por metro cúbico é
Logo, o número de átomos de Ag por metro cúbico é
Passo 3
Como há
elétron livre por átomo, a densidade de elétrons livres é
Passo 4
Calcular a mobilidade
a partir de
.
Dado e
,C, temos
Dado
Resposta
(a)
(b)
(b)