Alguns fatores e características podem contribuir para o aumento da condutividade dos materiais metálicos, a exemplo
- A)do aumento das vibrações térmicas devido ao aumento da temperatura, que promove maior número de elétrons na camada de condução, melhorando a condutividade do material.
Errada: o aumento da temperatura eleva as vibrações térmicas e normalmente reduz a condutividade dos metais, além de não aumentar o número de elétrons de condução.
- B)de irregularidades como lacunas na estrutura cristalina do metal, que promovem aumento da energia de volume, aumentando o número de elétrons livres e, consequentemente, a condutividade do material.
Errada: lacunas e irregularidades na rede cristalina aumentam o espalhamento dos elétrons e tendem a piorar a condução, não a melhorar.
- C)da presença de átomos de impurezas em determinadas concentrações nos materiais metálicos, que atuam como doadores de elétrons ou buracos, tal como níquel em cobre.
Errada: impurezas em metais geralmente atuam como centros de espalhamento e, em regra, reduzem a condutividade; a ideia de doadores de elétrons é mais típica de semicondutores.
- D)do aumento do número de discordâncias, que causam o espalhamento dos elétrons promovido pela deformação plástica a frio em metais com alta temperatura de recristalização.
Errada: o aumento de discordâncias, como ocorre na deformação plástica a frio, eleva o espalhamento eletrônico e diminui a condutividade.
- E)dos metais com estruturas cristalinas se comparados com seus os análogos com estruturas não cristalinas; nestes, as estruturas amorfas oferecem mais obstáculos ao espalhamento dos elétrons, fazendo que a condutividade seja prejudicada, o que não se observa com grande intensidade nos de estruturas cristalinas.
Certa: materiais metálicos cristalinos costumam conduzir melhor que os amorfos, porque a desordem estrutural menor reduz o espalhamento dos elétrons.
Gabarito: E
A condutividade elétrica nos metais depende, em grande parte, de quão fácil é para os elétrons se moverem pela estrutura do material. Quanto mais obstáculos eles encontram, maior a resistividade e menor a condutividade. Temperatura alta, impurezas, lacunas, discordâncias e outras imperfeições tendem a atrapalhar esse caminho, porque aumentam o espalhamento dos elétrons. Nos metais, uma estrutura cristalina organizada costuma favorecer a condução melhor do que uma estrutura amorfa, pois a rede cristalina oferece menos desordem eletrônica. Já os materiais amorfos têm mais irregularidade estrutural, o que dificulta o movimento dos elétrons e prejudica a condutividade. É por isso que a alternativa E está correta: ela compara metais cristalinos com seus análogos amorfos e afirma, corretamente, que as estruturas amorfas impõem mais obstáculos ao espalhamento eletrônico. Em linguagem de prova: menos desordem, mais condução; mais bagunça, menos condução. Como regra física geral, a temperatura costuma piorar a condutividade nos metais, porque aumenta as vibrações da rede cristalina. Isso é coerente com a ideia clássica da física do estado sólido, em que o espalhamento eletrônico cresce com a agitação térmica e com defeitos estruturais.