(ProfSM) A substância composta
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.
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:
Listamos as características exigidas:
- Sólido à temperatura ambiente.
- Elevada dureza (Mohs alto).
- Alto ponto de fusão.
- Insolúvel em solventes polares e apolares.
- Não reage com água nem ácidos.
- 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
, 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
) 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.
– 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
–9,5), ponto de fusão elevado
, 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.