Lista de exercícios Ciências dos Materiais

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1ª Lista de Exercícios – Ciências dos Materiais – Professor Cleyton 
1 – Em relação à configuração eletrônica, o que todos os elementos do Grupo IIA da Tabela Periódica têm 
em comum? 
Todos os elementos do Grupo IIA, também conhecidos como Alcalinos Terrosos, têm como elétrons da 
camada de valência o subnível s totalmente preenchido (s
2
). 
2 – O que significa dizer, em termos de energia e disponibilidade para reação, que um elétron ocupa a 
camada de valência de um átomo? 
Os elétrons da camada de valência são os elétrons de maior energia em um átomo em seu estado 
fundamental, desta forma são os átomos com maior disponibilidade para reação, ocupando sempre a camada mais 
externa do átomo. 
3 – Quantos gramas existem em 1,5 mol de NaOH? 
As massas atômicas dos elementos constituintes em uma molécula de NaOH são: 
Na = 23,0 u.a., O = 16,0 u.a., H = 1,0 u.a.. 
Desta forma 1,0 mol de NaOH possui 40,0g em massa. Logo, 1,5 mol de NaOH possui 60,0g em massa. 
4 – O iodeto de potássio (KI) exibe uma ligação predominantemente iônica. Os íons K
+
 e I
-
 possuem 
estruturas eletrônicas que são equivalentes às estruturas de quais gases inertes? 
O íon K
+
 possui configuração eletrônica equivalente ao 
18
Ar e o I
-
 possui configuração eletrônica 
equivalente ao 
54
Xe. 
5 – A qual grupo da tabela periódica está associado a estabilidade quanto à configuração eletrônica? 
Explique. 
A configuração eletrônica de um átomo que lhe permita uma estabilidade é dada pelo preenchimento 
total de sua camada de valência, quando esta possuir somente os subníveis s e p, ou seja, com o término da 
configuração em s
2
 p
6
. O grupo de elementos que possuem esta configuração eletrônica é o grupo 18, ou 8A, 
também conhecidos como gases nobres. 
6 – Quais são as principais diferenças entre as ligações iônica, covalente e metálica? 
Em termos de movimentação eletrônica, é comum dizer que em uma ligação iônica existe uma 
“transferência” eletrônica, ao passo que em uma ligação covalente existe um “compartilhamento” de pares 
eletrônicos, isso é possível devido às diferenças de eletronegatividade, grandes (para ligações iônicas) e pequenas 
(para as ligações covalentes) entre os átomos envolvidos. Em uma ligação metálica, os elétrons da camada de 
valência ficam “livres” em uma estrutura cristalina bem definida, formando uma nuvem eletrônica, também 
conhecida como “mar” de elétrons. 
7 – Explique por que o fluoreto de hidrogênio (HF) possui temperatura de ebulição mais elevada que o 
cloreto de hidrogênio (HCl) (19,4 versus -85
o
C), apesar de o HF ter um peso molecular menor. 
Duas considerações são importantes para justificar tal fato, a primeira seria que a energia de ligação no HF 
é maior que no HCl. A segunda consideração, e mais determinante, é dada pela presença de ligações 
intermoleculares que ocorrem entre as moléculas de HF. 
Em moléculas em que o Hidrogênio está ligado ao Flúor, Oxigênio ou Nitrogênio, ocorrem as chamadas 
“pontes de hidrogênio”, que poderiam ser consideradas como interações dipolo-dipolo permanentes, fortes o 
suficiente para elevarem a temperatura de ebulição das moléculas nas quais ela estão presentes. 
8 – Quais critérios devem ser levados em consideração para a seleção de um determinado material? 
Condições de uso (propriedades requeridas), deterioração das propriedades durante o uso e questões 
econômicas. 
9 – É correto dizer que durante o processamento de um determinado produto, suas propriedades podem 
ser alteradas? Justifique sua resposta. 
Sim. Durante o processamento de um determinado produto, condições como temperatura, pressão, 
adição de substâncias e outras podem intensificar, diminuir ou extinguir as propriedades iniciais. Um exemplo é a 
vulcanização de borrachas, onde a mesma fica mais resistente e estabilizada, com a adição de substâncias (como o 
enxofre) e calor. 
10 – Quanto às propriedades gerais dos materiais, em quais categorias elas podem ser agrupadas, cite 
exemplos. 
As propriedades podem ser agrupadas em mecânica, elétrica, térmica, magnética, óptica, química 
/deteriorativa. 
Mecânica – dureza, resiliência, tenacidade, elasticidade, plasticidade etc. 
Elétrica – resistividade, condutividade etc. 
Térmica – capacidade calorífica, dilatação térmica etc. 
Magnética – paramagnetismo, ferromagnetismo etc. 
Óptica – absorção de luz, refração, luminescência etc. 
Química/deteriorativa – corrosão, lixiviação, inércia química etc. 
11 – Como o projeto de um determinado componente pode influenciar no custo total de um produto? 
Através da especificação do componente (suas dimensões, características, formas etc.), 
aquisição/utilização de softwares e determinação de contribuição para o custo total do produto 
12 – Cite ao menos 02 vantagens associadas à reciclagem de materiais. 
Mitigação na exploração de matérias-primas e diminuição da energia de processamento. 
13 – O que seria um material ideal em termos ambientais? 
Seria um material ou totalmente reciclável ou completamente biodegradável. 
14 – Quais propriedades são comuns à maioria dos metais? 
Grande parte dos metais são bons condutores de eletricidade, são materiais rígidos e resistentes, possuem boa 
ductibilidade, possuem superfície com brilho e alguns possuem propriedades magnéticas. 
15 – Com base nas características de uma ligação metálica, o que poderia justificar a boa condutividade 
elétrica dos metais? 
Em uma ligação metálica, os elétrons da camada de valência ficam “livres” em uma estrutura cristalina 
bem definida, formando uma nuvem eletrônica, também conhecida como “mar” de elétrons, o que proporcionaria 
uma boa condutividade elétrica. 
16 – Com base nas definições de tensão e deformação, qual a relação entre estes dois conceitos? 
Quanto maior a tensão aplicada, maior seria a deformação observada. 
17 – Qual a principal diferença entre deformação elástica e deformação plástica? 
A deformação elástica é reversível, já a deformação plástica é irreversível.