Ordene as seguintes elementos sólidos puras em ordem crescente de condutividade elétrica: P, Ag e Sb. Explique a raciocínio.
Passo 1
O enunciado pede para ordenar em ordem crescente de condutividade elétrica os sólidos puros
,
e
.
Conteúdo: conceitos de condutividade em sólidos, relacionando a estrutura de bandas (metais, semimetais e não metais) com a densidade de portadores de carga livres.
Conteúdo: conceitos de condutividade em sólidos, relacionando a estrutura de bandas (metais, semimetais e não metais) com a densidade de portadores de carga livres.
Passo 2
Analisando o fósforo
:
• É um não metal, com banda de valência e banda de condução bem separadas (grande gap).
• Quase não há elétrons livres disponíveis para conduzir corrente.
• Logo, sua condutividade elétrica é muito baixa (praticamente isolante).
• É um não metal, com banda de valência e banda de condução bem separadas (grande gap).
• Quase não há elétrons livres disponíveis para conduzir corrente.
• Logo, sua condutividade elétrica é muito baixa (praticamente isolante).
Passo 3
Analisando o antimônio
:
• É um semimetal (ou metalóide), onde as bandas se sobrepõem ligeiramente.
• Há alguns elétrons livres e lacunas que permitem condução, mas em densidade bem menor que em metais típicos.
• Sua condutividade é intermediária, maior que a de um isolante, porém bem menor que a de um metal.
• É um semimetal (ou metalóide), onde as bandas se sobrepõem ligeiramente.
• Há alguns elétrons livres e lacunas que permitem condução, mas em densidade bem menor que em metais típicos.
• Sua condutividade é intermediária, maior que a de um isolante, porém bem menor que a de um metal.
Passo 4
Analisando a prata
:
• É um metal de transição com alto número de elétrons livres na banda de condução.
• Esses elétrons movem-se facilmente sob um campo elétrico, resultando na maior condutividade elétrica entre os três.
• É um metal de transição com alto número de elétrons livres na banda de condução.
• Esses elétrons movem-se facilmente sob um campo elétrico, resultando na maior condutividade elétrica entre os três.
Passo 5
Comparando as condutividades:
– (isolante) <<
(semimetal) <<
(metal).
–