Assinale verdadeiro (V) ou falso (F) para as seguintes afirmações relacionadas às propriedades dos metais e das ligas e à Teoria de bandas:
A condutividade elétrica do grafite paralela aos seus planos é diferente da perpendicular a eles. Paralela aos planos, a condutividade diminui à medida que a temperatura aumenta; porém, quando perpendicular, ela aumenta. Neste caso, o grafite é um condutor metálico quando paralela aos planos e um semicondutor, perpendicular aos planos.
A condutividade elétrica do grafite paralela aos seus planos é diferente da perpendicular a eles. Paralela aos planos, a condutividade diminui à medida que a temperatura aumenta; porém, quando perpendicular, ela aumenta. Neste caso, o grafite é um condutor metálico quando paralela aos planos e um semicondutor, perpendicular aos planos.
Passo 1
Beleza, o enunciado está pedindo pra gente avaliar se a afirmação sobre a condutividade do grafite é verdadeira ou falsa. O tema aqui é propriedades elétricas de metais/as ligas e teoria de bandas, e vamos usar conceitos de como a condutividade depende de temperatura em metais versus semicondutores.
Passo 2
Primeiro, lembra da teoria de bandas e da dependência de temperatura na condutividade elétrica:
- Em um metal, a banda de condução está parcialmente preenchida, então existem muitos elétrons livres. Conforme a temperatura aumenta, a agitação térmica faz mais espalhamento de elétrons com íons da rede, e a condutividade
geralmente diminui com . - Em um semicondutor, há um gap de energia
entre a banda de valência e a banda de condução. Quanto mais quente, mais elétrons saltam do valência para a condução, de modo que aumenta com , seguindo algo como
Passo 3
Agora, como é o grafite? Ele é super anisotrópico:
- Paralelo aos planos de grafeno: cada átomo de C está em
e sobra um elétron livre que forma uma banda meio cheia. Isso é “banda metálica” – ou seja, comportamento de metal no plano. - Perpendicular aos planos: as camadas estão ligadas por forças de van der Waals, não há banda contínua bem ocupada; existe um gap efetivo e o transporte é por salto ou estados localizados. Isso lembra mais um semicondutor (ou isolante estreito).
Passo 4
Com isso em mente:
- No plano: comportamento metálico →
diminui com . - No perpendicular: comportamento semicondu tor →
aumenta com .
Isso bate exatamente com o que o enunciado afirma.
Resposta
Verdadeiro.