(ProfSM) A substância composta X é um sólido à temperatura ambiente, possuindo elevada dureza e alto ponto de fusão. Não se dissolve em solventes polares ou apolares e não reage com a água ou ácidos. À temperatura ambiente a substância apresenta semicondutividade elétrica. A substância X pode ser:
A) Arseneto de gálio.
B) Boro.
C) Tungstênio.
D) Titanato de bário.
E) Carbeto de silício.

Passo 1

O enunciado pede para identificar uma substância sólida à temperatura ambiente que combine elevada dureza, alto ponto de fusão, insolubilidade em solventes polares e apolares, inércia a água e ácidos, e comportamento semicondutor.
Listamos as características exigidas:
  1. Sólido à temperatura ambiente.
  2. Elevada dureza (Mohs alto).
  3. Alto ponto de fusão.
  4. Insolúvel em solventes polares e apolares.
  5. Não reage com água nem ácidos.
  6. Apresenta semicondutividade elétrica em temperatura ambiente.

Passo 2

Analisando a opção A: arseneto de gálio. É um semicondutor III–V e funde em torno de 1238^\circ\text{C}, mas é quimicamente menos resistente, sendo atacado por ácidos (por exemplo, por soluções de ácido clorídrico) e possui dureza moderada (cerca de 6 na escala de Mohs). Logo, não atende à inércia química e à elevada dureza.

Passo 3

Analisando a opção B: boro. Tem elevado ponto de fusão (cerca de 2076^\circ\text{C}) e é muito duro, além de ser relativamente inerte. Contudo, o boro puro não é usado comumente como semicondutor em temperatura ambiente (precisa de dopagem para conduzir), e sua condutividade intrínseca é muito baixa.

Passo 4

Analisando as opções C e D:
– Tungstênio (C) é um metal de altíssimo ponto de fusão, mas é condutor metálico, não semicondutor.
– Titanato de bário (D) é um material cerâmico ferroétrico e isolante, não semicondutor.

Passo 5

Analisando a opção E: carbeto de silício. Possui dureza próxima à do diamante (Mohs \approx 9–9,5), ponto de fusão elevado \sim2700^\circ\text{C}, é químicamente muito inerte (não se dissolve em solventes comuns nem reage com água ou ácidos) e é um semicondutor de banda larga usado em dispositivos de potência em temperatura ambiente.

Resposta

E) Carbeto de silício.

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