Exercícios Forças Intermoleculares - ufrgs

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QUI 01028 - Química Inorgânica 	
					
Respostas à lista 4
1. Uma diferença fundamental pode ser considerada a seguir
A teoria do elétron livre considera um metal como um sólido cristalino constituído por íons positivos fixos formando a rede cristalina, sendo que os elétrons de valência a destes íons se movimentam livremente baixo um potencial constante dentro do retículo cristalino, entre tanto, A teoria de bandas considera que devido disposição periódica dos átomos no metal, os elétrons estão afetados por um potencial periódico sendo máximo entre os núcleos e mínimo sobre os núcleos, fazendo que sua energia apresente regiões de descontinuidades chamadas de Gaps.
2. 
Exemplo: Germânio (pode ser outra substância) 
banda de valência: banda de menor energia que se encontra totalmente preenchida com elétrons de valência do Ge
banda de condução: banda seguinte à banda de valência de menor energia que se encontra vazia. 
 “gap” de banda: região energética entra a BV e a BC proibida para elétrons 
isolante: sólidos que apresentam gap > 3 eV. Exemplo, Diamante Gap = 5.2 eV
semicondutor intrínseco: A condutividade vêm dele próprio. Por exemplo, o Ge puro possui um gap de 0.8 eV, conduz aumentando a temperatura ou por fóton de Luz.
semicondutor extrínseco: A condutividade é determinado por impurezas (dopagem), as quais, mesmo em pequenas concentrações, introduzem excesso de elétrons ou lacunas. Exemplo Ge dopado com As
3. No sódio metálico existe uma superposição dos orbitais 3s, formando uma banda com estados energéticos ou níveis de energia deslocalizados, como cada átomo de sódio de sódio tem um elétron de valência, e o número de níveis energéticos é igual ao número de átomos de sódio no solido, considerando ainda que em cada estado energético existe um par de elétrons emparelhados, se conclui a metade da a banda estará preenchida com elétrons emparelhados confinados abaixo do nível de Fermi. Embora a temperatura ambiente exista elétrons acima do nível de Fermi não é suficiente para reagir a um campo magnético, por tanto, a suscetibilidade magnética é desprezível. 
4. Resp. a e d condutoras, b, c, d e f) isolantes
5. Nos metais a condutividade diminui devido às vibrações fônons (freqüências permitidas) produzida pelo aquecimento do metal, esses fônons atenuam o caminho livre percorrido pelos elétrons num campo elétrico. 
Nos semicondutores a condutividade esta relacionada à quantidade de elétrons que transpõem da banda de valência para a banda condução, como essa quantidade de elétrons depende da temperatura, por tanto, quanto maior for a temperatura maior será quantidade de elétrons que ultrapassam o gap e maior condutividade. 
6. O selênio poder utilizado como fotocondutor por que um fóton de luz visível que tenha energia acima do gap 2,5 eV pode promover elétrons da banda de valencia para a banda de condução, deixando buracos positivos na banda de valência. Os buracos positivos e os elétrons na banda de condução serão os responsáveis pela condução quando é aplicado um campo elétrico. 
7. 
a) n
b) p
c) p
8. Resp. 3.5 eV, com essa energia gap reflete todos os fótons da luz visível pois possui energia menores (3.1 – 1.8 eV) que o gap do TiO2; como o resultados da combinação das todas as freqüências de luz visível é branco, por tanto TiO2 também apresenta essa cor. 
Banda de Condução
Banda de valência
NF
Gap