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Questão FC287260

Uma compreensão relacionada às propriedades físicas dos materiais baseia‐se em conhecimento das forças interatômicas que unem os átomos entre si. Possivelmente, os princípios das l

Química

IDECAN · 2014

Uma compreensão relacionada às propriedades físicas dos materiais baseia‐se em conhecimento das forças interatômicas que unem os átomos entre si. Possivelmente, os princípios das ligações atômicas podem ser melhor ilustrados na figura, considerando a interação entre dois átomos isolados, na medida em que são aproximados um do outro a partir de uma separação infinita.

(Ciência e Engenharia de Materiais: uma introdução. William D. Callister Jr. 7. ed, 2008.)

Diante do exposto, é correto afirmar que

  1. as camadas eletrônicas mais internas dos dois átomos começam a se superpor e uma intensa força repulsiva FR começa a atuar, isto é, FT = FA + FR.
  2. as camadas eletrônicas mais externas dos dois átomos começam a se superpor e uma intensa força atrativa FA começa a atuar, isto é, FT = FA – FR.
  3. as camadas eletrônicas mais internas dos dois átomos começam a se superpor e uma intensa força atrativa FA começa a atuar, isto é, FT = FA + FR.
  4. trata‐se de uma função de união interatômica, quando FA e FR se equilibram, ou se tornam iguais, não existindo qualquer força resultante, isto é, FA + FR = 0.
  5. trata‐se de uma função da separação interatômica, quando FA e FR se equilibram, ou se tornam iguais, não existe qualquer força resultante, isto é, FA + FR = 0.
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Gabarito

Errado

Comentário do professor

Equilíbrio ocorre quando as forças de atração e repulsão, que variam com a separação interatômica, têm a mesma magnitude e sentidos opostos, de modo que a força resultante é nula: \(F_A+F_R=0\).

Esse ponto de equilíbrio corresponde ao mínimo da energia potencial do par de átomos, pois a força é dada por \(F=-\dfrac{dU}{dr}\). No mínimo de \(U(r)\) temos \(\dfrac{dU}{dr}=0\), logo \(F=0\). Estabilidade exige ainda \(\dfrac{d^2U}{dr^2}>0\).

Pequenos deslocamentos geram forças restauradoras: se a distância aumenta, a atração predomina (puxa os átomos); se diminui, a repulsão predomina (os afasta). Esse equilíbrio define o comprimento de ligação estável entre os átomos.

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