As propriedades exibidas pelos materiais podem ser explicadas em grande parte pelo tipo de ligação química que está neles presente. Em uma análise feita em um laboratório de pesquisa, um analista identificou para um dado material as seguintes propriedades:
  • O material é transparente;
  • Apresenta alta temperatura de fusão;
  • É mau condutor de eletricidade no estado sólido;
  • Apresenta elevada dureza e comportamento frágil na fratura.
    A partir das propriedades exibidas por esse material, assinale a alternativa que indica a qual categoria ele deve pertencer. Justifique a alternativa.
    a) Material metálico;
    b) Material cerâmico;
    c) Material compósito de matriz polimérica;
    d) Material polimérico;
    e Material compósito de matriz metálica.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um material com certas propriedades listadas e precisamos descobrir a que categoria ele pertence, entre opções como metálico, cerâmico, compósito, etc. Para resolver isso, vamos precisar entender como as propriedades dos materiais estão relacionadas aos tipos de ligações químicas presentes neles.

Passo 2

Primeiro, vamos analisar cada uma das propriedades mencionadas:
  1. Transparente: Isso sugere que o material não absorve muita luz visível, o que geralmente está relacionado à estrutura eletrônica e à ligação química.
  2. Alta temperatura de fusão: Materiais com ligações fortes costumam ter temperaturas de fusão elevadas porque é preciso muito calor para quebrar essas ligações.
  3. Mau condutor de eletricidade no estado sólido: Isso indica que os elétrons não estão se movendo livremente, o que está ligado ao tipo de ligação e à estrutura do material.
  4. Elevada dureza e comportamento frágil na fratura: Materiais duros normalmente têm ligações fortes, mas se quebram de forma frágil, o que pode indicar uma estrutura cristalina rígida.

Passo 3

Agora, vamos revisar as categorias de materiais listadas nas alternativas:
a) Material metálico: Metais são geralmente bons condutores de eletricidade, têm brilho metálico e são maleáveis, o que não se encaixa perfeitamente nas propriedades descritas.
b) Material cerâmico: Cerâmicas costumam ser transparentes ou translúcidas, têm alta temperatura de fusão, são maus condutores de eletricidade e são duros e frágeis. Isso parece alinhar bem com as propriedades descritas.
c) Material compósito de matriz polimérica: Esses materiais são geralmente menos duros e têm temperaturas de fusão mais baixas, além de serem melhores condutores dependendo da matriz.
d) Material polimérico: Polímeros tendem a ser menos duros, com temperaturas de fusão mais baixas e melhor condutividade elétrica, o que não combina com as propriedades listadas.
e) Material compósito de matriz metálica: Esses compósitos geralmente combinam a ductilidade dos metais com outras propriedades, mas não necessariamente explicam bem a combinação de baixa condutividade e alta dureza.

Passo 4

Com base nessa análise, a categoria que melhor se encaixa nas propriedades descritas é a material cerâmico. As cerâmicas são conhecidas por serem transparentes ou translúcidas, terem altas temperaturas de fusão, serem maus condutores de eletricidade no estado sólido e possuírem elevada dureza e comportamento frágil na fratura.

Resposta

A alternativa correta é b) Material cerâmico.

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