Determine a densidade de elétrons livres para os seguintes metais: (a) Estanho, (b) Cobre (c) Alumínio. Os dados necessários deverão ser buscados na Internet.
Passo 1
O enunciado pede para calcular a densidade de elétrons livres
em três metais: estanho, cobre e alumínio.
Conteúdo: usar o modelo de elétrons livres em metais, que dá
Conteúdo: usar o modelo de elétrons livres em metais, que dá
onde
é a massa específica do metal (em kg/
),
é a constante de Avogadro,
é o número de elétrons livres por átomo (valência metálica),
é a massa molar (em kg/mol).
Dados (da Internet): massa específica e massa molar de cada metal; valências típicas: estanho , cobre
, alumínio
.
Dados (da Internet): massa específica e massa molar de cada metal; valências típicas: estanho
Passo 2
Derivimos a fórmula da densidade de elétrons livres a partir da ideia de que cada mol de átomos (massa
) tem
átomos, e cada átomo doa
elétrons. Para volume unitário, temos massa
, ou seja
mols, total de elétrons
Passo 3
Estanho (Sn):
massa específica ,
massa molar ,
valência .
Portanto
massa específica
massa molar
valência
Portanto
Passo 4
Cobre (Cu):
massa específica ,
massa molar ,
valência .
Logo
massa específica
massa molar
valência
Logo
Passo 5
Alumínio (Al):
massa específica ,
massa molar ,
valência .
Assim
massa específica
massa molar
valência
Assim