Prova Abril 2014, questões PDF

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Questões prova de recuperação em Cristaloquímica e Mineralogia....

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UNIVERSIDADE DE P PASSO ASSO FUNDO INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E GEOCIÊNCIAS CURSO DE QUÍMICA e-mail: quimica@upf [email protected] .br DATA: / / DISCIPLINA: Cristaloquímica e Mineralogia Recuperação Nota:______ Não é permitido o uso de corretivo. Questão rasurada será anulada. Use caneta azul ou preta. Apresente todas as justifica justificativas tivas necessárias à resolução da questão pa para ra que a mesma seja consider considerada. ada. QuestãoValor da

NOME: PROFESSOR:

QUESTÕES

1) Considerando a cela unitária da estrutura cristalina da blenda de zinco, ZnS (s), CFC expandida, na qual os cátions ocupam os interstícios tetraédricos da estrutura CFC de ânions, responda as questões abaixo: a) represente a cela unitária desta estrutura cristalina; b) determine o número de fórmulas elementares existentes em cada cela unitária; c) determine o valor da entalpia de rede deste composto sólido a partir do ciclo de Born-Haber; H sublimaçãoZn(s)= +148 kJmol-1 1ªEnergia de Ionização Zn(g)= +1435 kJ mol-1 2ªEnergia de Ionização Zn(g)= +2125 kJ mol-1 H sublimaçãoS8(s)= +52 kJ mol-1 H dissociação S2(g)= +193 kJ mol-1 H ganho de 2 elétrons S(g)= -785 kJ mol-1 2,5 H formação do ZnS(s) = -698 kJ mol-1 Zn(s) + 1/8 S8(s)  ZnS(s) d) determine o valor da entalpia de rede do ZnSO4(s); raio termodinâmico do SO42-= 2,30 Å raio do Zn2+= 1,10 Å e) estabeleça uma comparação com relação a solubilidade em água dos sólidos ZnS e ZnSO 4, a partir de suas entalpias de rede; f) estabeleça uma comparação com relação a solubilidade em água dos sólidos ZnS e ZnSO 4, a partir da relação de raios de cátion e anion destes compostos. raio do S2-= 1,84 Å 2) a) Através da teoria das bandas pela sobreposição de orbitais, explique a condução elétrica de condutores, semicondutores e isolantes. b) Estabeleça uma comparação com relação a variação da condutividade elétrica a paratir do aumento de temperatura para condutores, semicondutores e isolantes. c) A dopagem em semicondutores se dá em nível substitucional e geralmente tratado como adição de impureza ao 1,5 semicondutor intrínseco altamente puro. Explicar o que é uma dopagem do tipo N e uma dopagem do tipo P e o que são átomos aceitadores e doadores de elétrons. Consultando a tabela periódica, verifique quais substâncias elementares formadas por átomos de elementos químicos são candidatos a serem semicondutores e quais são candidatos a dopantes do tipo N e do tipo P. 3) Calcule a entalpia de rede do fluoreto de cálcio a partir dos seguintes dados: Etapa H°/kJ.mol-1 Sublimação do Ca(s) +148 Ionização do Ca(g) ao Ca2+(g) + 2187 + 31 1,0 Vaporização do F2(l) Dissociação do F2(g) +193 Ganho de elétron pelo F(g) -331 Formação do CaF2(s) -524

4) Para a identificação dos minerais através de suas propriedades físicas e morfológicas, que são decorrentes de suas composições químicas e de suas estruturas cristalinas, utilizamos características como: hábito, transparência, brilho, cor, traço, dureza, fratura, clivagem, densidade relativa, geminação e propriedades elétricas e magnéticas. Com relação a estas características defina e dê exemplos de: a) Transparência 1,5

b) Brilho; c) Traço; d) Clivagem; e) Fratura.

5) a) Estabeleça uma ordem crescente e realize uma comparação, apenas qualitativa, da solubilidade em água e da temperatura de decomposição dos carbonatos formados por cátions de átomos de elementos químicos do grupo 2 da Tabela 1,0 Periódica. b) Represente as equações relativas as decomposições e dissociações em água destes compostos. 6) Compare as tendências relacionadas as propriedades físicas, temperatura de fusão (TF) e temperatura de ebulição (TE), para os cloretos que contem cátions de átomos de elementos químicos dos grupos 1 e 2 da Tabela Periódica, considerando a 1,0 carga total e a relação de raios de cátions e ânions destes compostos. 7) O arseneto de alio é um semicondutor amplamente usado na construção de dispositivos emissores de luz vermelha e está sendo desenvolvido para chips de processadores centrais avançados em supercomputadores. Se o arseneto de gálio (GaAs) é 0,5 dopado com selênio (no sítio do As), ele está n-dopado ou p-dopado? Explique. 8) ) Com relação a formação das ligas metálicas responda: a) Quais os tipos de ligas que podem ser produzidas? b) Como se dá a modificação na estrutura do solvente e a ocupação de átomos do soluto? 1,0 c) Quais os fatores que devem ser considerados, com relação as propriedades de átomos dos elementos químicos de soluto e solvente, para que se possa prever a possibilidade de formação de uma liga?...