Em uma atividade de Ciências, uma turma comparou duas formas sólidas encontradas em objetos do cotidiano. A…

Questão

Em uma atividade de Ciências, uma turma comparou duas formas sólidas encontradas em objetos do cotidiano. A amostra usada em lápis era escura, deixava marcas no papel e conduzia corrente elétrica. A amostra usada em uma joia era transparente, muito resistente a riscos e não conduzia corrente elétrica. Modelos construídos pelos estudantes indicaram que, na primeira amostra, os átomos estavam organizados em camadas de hexágonos, com interações mais fracas entre as camadas. Na segunda, os átomos formavam uma rede tridimensional, na qual cada átomo se ligava covalentemente a quatro outros. Com base nas propriedades observadas e nos modelos estruturais descritos, qual alternativa identifica corretamente o elemento presente nas duas amostras e relaciona sua organização atômica às propriedades distintas?

1. A) Carbono; as duas amostras têm estruturas diferentes porque uma possui mais átomos por unidade de massa que a outra.
2. B) Carbono; no grafite, os átomos formam camadas hexagonais com interações fracas entre elas, enquanto, no diamante, formam uma rede tridimensional tetraédrica de ligações covalentes.
3. C) Carbono; nos dois materiais, os átomos formam camadas hexagonais semelhantes, e as propriedades dependem apenas do modo de uso.
4. D) Carbono; no grafite, os átomos formam uma rede tridimensional tetraédrica, enquanto, no diamante, organizam-se em camadas hexagonais.
5. E) Carbono; as propriedades distintas resultam da presença de impurezas, embora os átomos estejam organizados da mesma maneira.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique o elemento. A amostra de lápis (escura, deixa marcas, conduz eletricidade, camadas hexagonais) é grafite, e a joia transparente, muito dura e isolante é diamante. Ambas são formas alotrópicas do carbono, portanto o elemento é o carbono.
2. Relacione a estrutura do grafite. No grafite, cada átomo de carbono se liga covalentemente a três vizinhos no mesmo plano, formando camadas de hexágonos. As camadas se mantêm unidas por forças fracas, por isso deslizam facilmente (deixam marcas no papel). Os elétrons deslocalizados entre as camadas permitem a condução de corrente elétrica.
3. Relacione a estrutura do diamante. No diamante, cada átomo de carbono se liga covalentemente a quatro outros, em arranjo tetraédrico tridimensional. Não há elétrons livres, por isso não conduz eletricidade, e a rede rígida de ligações fortes explica a alta resistência a riscos e a transparência.
4. Compare com as alternativas. A alternativa B descreve corretamente essas duas estruturas e o elemento. A alternativa A está errada porque a diferença não está no número de átomos por massa, já que ambas são de carbono e a diferença está no arranjo; a alternativa C está errada porque as duas estruturas não são semelhantes; a alternativa D está errada porque troca as estruturas do grafite e do diamante; a alternativa E está errada porque as propriedades não são devidas a impurezas, e sim ao arranjo atômico diferente.
5. Conclusão: a resposta correta é a alternativa B, coincidindo com o gabarito oficial.

💡 Dica: Identifique o elemento e analise a estrutura atômica.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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