Uma ferramenta originalmente desenvolvida para computadores quânticos agora é capaz de mapear mudanças de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma ferramenta originalmente desenvolvida para computadores quânticos agora é capaz de mapear mudanças de temperatura dentro de uma célula viva. A técnica explora efeitos quânticos em minúsculos cristais de diamante, ou “nanodiamantes”, para detectar alterações de alguns milésimos de grau. Além disso, os pesquisadores conseguiram aquecer partes selecionadas da célula com um laser. O diamante revelou ser um material útil para lidar com informações quânticas, armazenando qubits (bit quântico) em sua estrutura de cristais de carbono como se fossem elétrons de impurezas. Tipicamente, as impurezas compreendem um átomo de nitrogênio que substitui um dos átomos de carbono e uma lacuna, ou “vaga”, de um único átomo ao lado do nitrogênio. Os pesquisadores manipularam com sucesso esses “ocos” de nitrogênio — o que foi um passo para usá-los para realizar cálculos quânticos. Como os elétrons do nitrogênio são extremamente sensíveis a campos magnéticos, os cristais de diamante também se mostraram promissores para o imageamento por ressonância magnética. http://www2.uol.com.br/sciam/noticias/nanotermometro_mede_temperatura_de_celulas_vivas.html Como base nos seus conhecimentos, é INCORRETO afirmar que o diamante (Mackenzie 2014)
- A) é formado por átomos de carbono.
- B) é uma variedade alotrópica do átomo de carbono.
- C) é um isótopo do átomo de carbono-12.
- D) tem sua disposição estrutural geométrica diferente da estrutura geométrica do grafite.
- E) apresenta propriedades físico-químicas diferentes das propriedades do grafite.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- A questão pede a alternativa INCORRETA sobre o diamante, então devemos identificar a afirmação falsa. Passo 2: Diamante e grafite são formas alotrópicas do carbono, isto é, substâncias simples formadas apenas por átomos de carbono, com arranjos atômicos diferentes. Passo 3: Isótopos são átomos do mesmo elemento químico (mesmo número de prótons) com números de massa diferentes. O diamante é uma substância simples formada por carbono, e não um isótopo do carbono-12, portanto a alternativa C é a falsa. Passo 4: Verificando as demais, a alternativa A está correta, pois o diamante é formado por átomos de carbono ligados covalentemente. A alternativa B está correta, pois o diamante é uma variedade alotrópica do carbono. A alternativa D está correta, pois no diamante cada carbono está ligado a outros quatro em arranjo tetraédrico, enquanto o grafite forma camadas planas hexagonais. A alternativa E está correta, pois o diamante é extremamente duro e isolante elétrico, enquanto o grafite é macio e condutor. Passo 5: Portanto, a alternativa incorreta é a C, o que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Leia atentamente o texto e relacione as propriedades do diamante com os conceitos de física quântica.
Alternativa por alternativa
O aluno pode ter lido a afirmação como se fosse falsa ou não percebeu que a questão pede a alternativa incorreta, marcando uma frase verdadeira sobre a composição do diamante.
O aluno pode acreditar que alotropia não se aplica a um material sólido bem conhecido como o diamante, confundindo alotropia com isomeria ou com mistura de substâncias.
CORRETA. Esta é a alternativa INCORRETA, pois diamante não é um isótopo do carbono-12, mas sim uma forma alotrópica; isótopos referem-se a átomos com o mesmo número atômico e diferentes massas, enquanto alotropia refere-se a diferentes formas estruturais do mesmo elemento.
O aluno pode supor que diamante e grafite têm a mesma estrutura geométrica, por serem ambos formados apenas por carbono, sem conhecer o arranjo tetraédrico do diamante e o arranjo em camadas do grafite.
O aluno pode imaginar que, por serem formados pelo mesmo elemento, diamante e grafite devem ter as mesmas propriedades físico-químicas, ignorando que o arranjo atômico altera dureza, condutividade e outras propriedades.
Raio-X da questão
propriedades quânticas do diamante
diagnostico
propriedades do diamante · conceitos básicos de física quântica
estude efeitos quânticos e propriedades do diamante
Confundir propriedades físicas do diamante com propriedades quânticas e aplicações tecnológicas.
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