Questão 26

Os sólidos cristalinos contêm seus elétrons ocupando estados eletrônicos organizados em estruturas de banda de energia. O grau de ocupação dessas bandas de energia determina a forma com que os elétrons respondem à aplicação de um campo elétrico, definindo sua condutividade. Das espécies abaixo, a que melhor conduz a corrente elétrica é

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Resposta da banca: C

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Bandas de energia — metal conduz porque tem banda parcialmente cheia; semicondutor e isolante têm lacuna entre bandas.

Objetivo

Dizer qual das cinco espécies conduz melhor. O que está em jogo é reconhecer o metal, o zinco, entre um semicondutor, o silício, dois isolantes moleculares, enxofre e diamante, e um óxido.

Conceitos para revisar

Metal: banda parcialmente ocupada

No zinco, os elétrons têm estados vazios logo acima dos ocupados, e um campo elétrico os põe em movimento. É o melhor condutor da lista.

\[\text{metal: sem lacuna entre banda ocupada e vazia}\]

Zn, condutor

Semicondutor e isolante: lacuna

O silício tem uma lacuna pequena, e conduz pouco à temperatura ambiente. O diamante tem lacuna grande, isolante. O enxofre S₈ é molecular, isolante. O óxido de cobre é semicondutor, pior que o metal.

\[\text{lacuna: Si pequena, diamante grande}\]

quanto maior a lacuna, pior conduz

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