UNICENTRO 2017
O material cerâmico supercondutor de alta temperatura, 95K, mais estudado, é um óxido de ítrio-bário-cobre, YBa2Cu3O7. Embora promissor, oferece limitações, como a fragilidade. A supercondutividade é a perda de resistência à condutividade elétrica quando determinados materiais são resfriados a baixas temperaturas.
Considerando-se essas informações e com base nos conhecimentos sobre os conceitos de massa atômica, massa molecular e mol, é correto afirmar:
A massa molar do supercondutor é 617gmol−1.
A resistência do cobre à condução de corrente elétrica, a 25oC, é zero.
A massa atômica de cobre, na molécula do supercondutor, é 192u.
A quantidade de matéria de 1,0mol de material cerâmico contém 13mol de átomos.
O número de átomos do ítrio em 1,0mol de cerâmica supercondutora é 89.
Resolução
Para analisar cada alternativa, partimos da fórmula química do material cerâmico supercondutor: \(\text{YBa}_2\text{Cu}_3\text{O}_7\). Trata-se de uma unidade de fórmula que contém:
- 1 átomo de ítrio (Y)
- 2 átomos de bário (Ba)
- 3 átomos de cobre (Cu)
- 7 átomos de oxigênio (O)
Somando, são 13 átomos por unidade de fórmula.
Massa molar do composto
Os valores de massas atômicas (u ou g mol−1) mais usuais são:
- Y ≈ 88,9
- Ba ≈ 137,3
- Cu ≈ 63,5
- O ≈ 16,0
Assim,
\[M = 1(88{,}9) + 2(137{,}3) + 3(63{,}5) + 7(16{,}0) = 88{,}9 + 274{,}6 + 190{,}5 + 112{,}0 \approx 666 g\,mol^{-1}.\]
Número de mols de átomos
Em 1 mol do composto há 1 mol de unidades de fórmula; cada unidade traz 13 átomos, logo:
\[1\text{ mol (composto)}\;\longrightarrow\;13\text{ mol (átomos)}.\]
Portanto, a alternativa verdadeira é a D.
Dicas
Erros Comuns
- Mol: quantidade de matéria que contém \(6{,}02\times10^{23}\) entidades elementares (número de Avogadro).
- Massa atômica (u): massa média de um átomo, expressa em unidades de massa atômica (1 u ≈ 1/12 da massa do \(^{12}\text{C}\)).
- Massa molar (g mol−1): massa de 1 mol de átomos, moléculas ou unidades de fórmula. Para elementos, numericamente coincide com a massa atômica; para compostos, é a soma das massas atômicas ponderadas pelos índices estequiométricos.
