Lista 3 ligaçoes químicas e semicondutores

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Curso: Engenharias- Lista 3 
Professor: Cristiano 
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Ligações Químicas – Parcial 
 
1. Diferencie ligação iônica de ligação covalente, da maneira mais completa possível. 
 
2. Os elementos 11Ca e 17Cℓ se combinam para formar um determinado sal. Monte o composto através da ligação 
pertinente ao caso, passo a passo (iônica ou covalente): 
 
3. O alumínio (13Aℓ) combina-se com o oxigênio (8O) através de ligação iônica. 
Responda: 
a) Qual átomo perdera elétrons? 
b) Quantos elétrons cada átomo de alumínio necessita perder? 
c) Quantos elétrons cada átomo de oxigênio necessita ganhar? 
d) Qual a formula química originada pela combinação destes elementos? 
 
4. Lembrando que geralmente na ligação iônica temos a presença de um metal, indique qual dos compostos abaixo 
não apresenta ligação iônica. CaO; NCℓ3; Na2S; MgH2; MgO 
 
5. Classifique as ligações em covalentes polares ou apolares: 
H- I ; H ― F ; H-O-H ; F-F 
 
6 . Um elemento A, de numero atômico 15, combina-se com um elemento B, de numero atômico 17. Qual a formula 
molecular do composto e o tipo de ligação? 
 
7. Diga qual o tipo de ligação formada em cada caso e monte a respectiva ligação, a passo a passo: a) Al e F; b) C e S; 
c) um átomo Y do grupo 2A e o elemento oxigênio. d) Ca e N 
 
8. Desenhe as estruturas de Lewis para as moléculas: H2O, H2S, PCℓ3, Cℓ2 
 
9. Desenhe as fórmulas estruturais planas para as moléculas CH4 e H2CO 
 
10) Considere as seguintes distribuições eletrônicas para os átomos hipotéticos, e coloque V ou F: 
 
( ) O elemento A é um metal alcalino terroso que na 
união com C, da origem a um composto formado por 
ligação iônica de fórmula, AC2. 
( ) O elemento B é um metal alcalino, que une-se por 
ligação iônica com o elemento E, na proporção de 2:1 
ou seja B2E. 
( ) A união do elemento E com o elemento C da 
origem a um composto formado por ligação covalente. 
( ) Os átomos acima citados são dos seguintes 
elementos químicos, respectivamente, cálcio, rubídio, 
bromo, potássio e oxigênio. 
( ) A união do elemento D com o elemento C da 
origem a um composto de fórmula DC, que é sólido a 
temperatura ambiente, e conduz corrente elétrica em 
solução aquosa ou fundido. 
 
11) Coloque V ou F para as afirmações: 
( ) um composto sólido a temperatura ambiente ; que apresenta alta temperatura de fusão e ebulição, obrigatoriamente é 
formado por ligação iônica. 
( ) composto formado por ligação iônica; geralmente é sólido a temperatura ambiente, apresenta alta temperatura de fusão e 
ebulição, apresenta alta solubilidade em solventes polares e conduz corrente elétrica no estado sólido. 
( ) um composto sólido a temperatura ambiente; que apresenta alta temperatura de fusão e ebulição, conduz corrente elétrica 
e calor no estado sólido, é um exemplo de liga metálica. 
( ) Todos elementos químicos a seguir se estabilizam com 8 elétrons na camada de valência; Na, Mg, F, N, Li . 
( ) A ligação covalente é formada por compartilhamento de elétrons entre átomos do mesmo elemento químico ou de 
elementos diferentes. 
( ) Os compostos a seguir são todos formados por ligação covalente: H2O, NH3, PCl3, CO, H2CO3, KH. 
( ) A partir do CICLO DE BORN-HABER, podemos calcular a energia de rede de um composto iônico, quanto maior o valor 
dessa energia, menor a temperatura de fusão e ebulição do composto. 
 
12) Levando em conta a estrutura cristalina do NaCl (figura), explique por que um composto formado por ligação 
iônica não conduz corrente elétrica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13. Considere o CICLO DE BORN-HABER,para o NaCl e responda: 
 
a) Nas etapas A,B,C e D, classifique 
os processos em exotérmicos ou 
endotérmicos. 
 
 
 
 
b) Nas etapas A,B,C e D, diga se os 
processos absorvem ou liberam 
energia. Justifique em cada etapa por 
que a energia é absorvida (usada p/ 
que) ou liberada (liberada por que). 
 
 
 
c) Calcule a energia de rede para o 
NaCl. 
NaCl(s)  Na+(g) + Cl-(g) 
 
 
14) Dado a tabela com as energias de rede determinadas segundo o CICLO DE BORN-HABER para os compostos 
ionicos. Responda 
a) Qual o composto e mais estável? 
 
b) Qual que provavelmente apresenta os menores 
valores para temperatura de fusão e ebulição? 
 
c) Entre o sal de cozinha e o Brometo de césio (CsBr), 
qual e mais estável? 
 
 
d) Sabendo que a energia de rede esta diretamente 
relacionada com a atração eletrostática entre os íons 
que formam o composto iônico. Entre o CaCl2 e o 
NaCl, qual possui maior atração eletrostática? 
 
 
 
15) Considere o CICLO DE BORN-HABER,para o LiF e responda: 
 
a) Calcule a energia de rede para o LiF. 
LiF(s)  Li+ (g) + F- (g) 
 
 
 
 
 
 
b) Observando valor da energia de rede do LiF e 
comparando com a energia de rede do NaCl, 
calculada na questão 13. Qual possui a maior 
temperatura de fusão? Justifique. 
 
 
 
 
16. E para o íon fosfato [PO4]3- . Calcule as cargas formais e diga qual estrutura é mais provável (mais estável)? 
 
 
17. Sendo o numero atômico do boro = 5 e o do flúor = 9, Escreva a estrutura de Lewis 
para a molécula do BF3 . 
 
 
18. Desconsiderando a existência da ligação dativa, faça a estrutura de Lewis do SO2 e SO3 
 
 
19) Tomando como base a imagem a seguir, explique por que os metais e suas ligas possuem facilidade em conduzir 
corrente elétrica e calor. 
 
 
 
20) Levando em consideração os conceitos de banda de valência, banda de condução e a diferença de energia entre 
“elas” , explique por que um isolante não conduz corrente elétrica e um semicondutor conduz (especialmente em 
temperaturas mais elevadas). Sugestão.: observe os slides trabalhados. 
 
 
21) Um semicondutor (por exemplo o silício) pode ser dopado com outro elemento químico adequado, aumentando-se 
assim a sua condução de corrente elétrica. Explique com detalhes (exemplos) a diferença de dopagem do tipo-n e 
dopagem do tipo-p, use o silício ou o germânio como exemplo de semicondutor. Sugestão faça um esboço da estrutura 
molecular do semicondutor puro e a respectiva dopagem por um elemento adequado. (Use os slides trabalhados em sala) 
 
 
 
22) Observe as figuras A,B e C, e responda: 
a) Qual representa um semicondutor puro? 
 
 
b) Qual representa um semicondutor com dopagem do tipo-n? Qual 
representa um semicondutor com dopagem do tipo-p? Justifique. 
 
 
 
c) Explique por que a dopagens do tipo-n e do tipo-p aumentam a 
condução do semicondutor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
23) A energia de gap (∆E ou Egap de energia em eV ou J...etc) representa a separação energética entre a banda de valência, 
e a banda condução nos diferentes materiais. Essa diferença de energia irá definir se o material é um isolante, condutor ou um 
semicondutor. Em um condutor essa diferença de energia é extremamente pequena na casa de 1/40 eV ou menos. Para os 
semicondutores varia podendo chegar a aproximadamente 4,0 eV...dependendo da temperatura. Nos isolantes essa diferença 
de energia é suficientemente grande para evitar a promoção de elétrons da banda de valência para a banda de condução. Nos 
semicondutores existe possibilidade de que os elétrons da banda de valência sejam promovidos termicamente (elevação da 
temperatura) para a banda de condução, e o material pode conduzir corrente sob algumas condições apropriadas ( a 0K os 
semicondutores são considerados praticamente isolantes porém em temperaturas mais elevadas, por exemplo 300 K, a sua 
condutividade aumenta...). A tabela a seguir mostra os valore de ∆E ou Egap para alguns materiais classificados pela literatura 
como semicondutores (observe o que ocorre com o valor de Egap com o aumento da temperatura). Considerando o expostoresponda: 
 
a) Fundamentado nos dados da tabela qual semicondutor a 
300 K tem mais chances de promover um elétron da banda de 
valência para a banda de condução (traduzindo, qual seria um 
melhor semicondutor nestas condições)? 
 
 
 
b) Além da elevação da temperatura, pode-se fazer a 
promoção de um elétron da banda de valência para a banda 
de condução utilizando-se um fóton, para tanto, o mesmo deve 
ter energia E = hv maior ou igual a energia Egap do 
semicondutor. Portanto calcule o comprimento de onda 
(aproximado) necessário para que um fóton promova um 
elétron da banda de valência para a banda de condução para 
o Germânio a 300 K. 
Dados: v=c/𝞴; 1eV=1.6.10-19J; h= 6,63x10-34 J.s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OBS.: para responder as questões, basta assistir as aulas e observar os slides disponibilizados pelo professor. Procure-o, caso 
tenha dúvidas. 
 
 
BOM TRABALHO!!!