Por que materiais metálicos, como fios de cobre, conduzem eletricidade enquanto polímeros usados como…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Por que materiais metálicos, como fios de cobre, conduzem eletricidade enquanto polímeros usados como isolantes não conduzem?
- A) Os metais não têm elétrons livres, apenas cargas positivas móveis.
- B) Metais têm elétrons livres no retículo cristalino que se movem facilmente; polímeros possuem cadeias covalentes sem elétrons livres.
- C) Fios de cobre não conduzem eletricidade; eles são apenas bons isolantes.
- D) Os polímeros têm elétrons livres, mas estão organizados em camadas.
- E) A temperatura sempre afeta a condução, mas não se aplica a materiais.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- A questão pergunta por que metais como o cobre conduzem eletricidade e polímeros isolantes não conduzem. A resposta está na estrutura interna dos materiais, ou seja, na presença ou ausência de elétrons que podem se deslocar livremente.
- Nos metais, os átomos formam um retículo cristalino e os elétrons da camada de valência não ficam presos a um único átomo. Eles formam uma espécie de 'mar de elétrons' que se move facilmente quando há uma diferença de potencial, o que gera a corrente elétrica.
- Nos polímeros usados como isolantes, os átomos estão ligados por ligações covalentes fortes, formando cadeias. Os elétrons participam dessas ligações e ficam localizados, sem elétrons livres disponíveis para transportar carga. Por isso o material não conduz.
- Analisando as alternativas: a alternativa A está errada porque os metais possuem elétrons livres, que são os portadores de carga, e não apenas cargas positivas móveis (os íons positivos ficam fixos na rede). A alternativa C está errada porque o cobre é um dos melhores condutores usados em fios. A alternativa D está errada porque os polímeros isolantes não possuem elétrons livres, e organização em camadas não define condução. A alternativa E está errada porque, além de a afirmação ser vaga, ela não responde à pergunta sobre a diferença entre metais e polímeros.
- Conclusão: a alternativa B é a correta e coincide com o gabarito oficial, pois descreve corretamente a existência de elétrons livres nos metais e a ausência deles nos polímeros com cadeias covalentes.
💡 Dica: Considere as propriedades dos materiais ao responder.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que os metais conduzem por terem cargas positivas móveis, confundindo os íons fixos da rede com os portadores de carga. Ele não reconhece que são os elétrons que se movimentam.
Por que engana: Confundir a presença de elétrons livres em metais com a estrutura rígida dos polímeros, levando a uma compreensão errada da condução elétrica.
Nos metais, elétrons de valência formam um 'mar' de elétrons móveis que transportam carga elétrica; em polímeros, os elétrons ficam ligados nas ligações das cadeias, impedindo o fluxo de corrente.
O aluno rejeita a premissa da questão, achando que o cobre não conduz eletricidade. Isso mostra desconhecimento de que o cobre é um dos condutores mais usados em instalações elétricas.
O aluno supõe que todo material com elétrons tem condução, atribuindo a condução ao arranjo em camadas e não à mobilidade dos elétrons. Ele confunde a existência de elétrons com a existência de elétrons livres.
O aluno desvia o foco para a temperatura, que é um fator secundário, e não explica a diferença estrutural entre metais e polímeros. Ele trata uma afirmação genérica como se respondesse à pergunta.
Raio-X da questão
condutividade elétrica
diagnostico
estrutura atômica dos materiais · propriedades dos materiais
Revisar as propriedades dos materiais condutores e isolantes.
Confundir a presença de elétrons livres em metais com a estrutura rígida dos polímeros, levando a uma compreensão errada da condução elétrica.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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