Química Geral

Mensagem não lidapor **Carolinethz** » 23 Mar 2016, 09:02 · 23 Mar 2016, 09:02

(UFMS) Duas fabricantes mundiais de componentes eletrônicos para computadores anunciaram, quase simultaneamente, que já dominam a tecnologia para produção de chips feitos com o óxido de háfnio (HfO2), que brevemente poderá substituir o óxido de silício (SiO2). Por ser um material de elevado valor dielétrico, o óxido de háfnio apresenta uma série de vantagens na produção dos chips, como a redução da perda de energia, o aumento da velocidade de processamento e a redução do tamanho físico dos transistores. De acordo com Bernard Myerson, vice-presidente de tecnologia da IBM, 1cm3 desse composto, seria suficiente para cobrir dez campos de futebol de placas de silício usadas na fabricação de chips, sendo que apenas 50 unidades de HfO2 são suficientes para produzir uma camada com 3 a 5 nanômetros de espessura. Dados: N = 6 x 1023 (número de Avogadro).
Sabendo-se que a densidade do HfO2 é igual a 9,68 g/cm3 e que as massas atômicas do Hf e O são iguais a 176,5 e 16,0, respectivamente, analise as afirmações a seguir e assinale a(s) correta(s).

01) A quantidade de matéria (n) de HfO2, contida em 1 grama de óxido de háfnio, é de 4,8 x 10-2 mols.
02) Um cubo de 1cm3 de óxido de háfnio contém 2,78 x 1022 átomos de háfnio.
04) A massa de uma unidade de HfO2 é igual a 3,475 x 10-22 gramas.
08) 50 unidades de HfO2 correspondem à mesma massa que 1,0425 x 104 unidades de massa atômica (u).
16) 6 x 1023 átomos de Hf têm massa igual a 176,5 u.
32) A massa de uma molécula de HfO2 é igual a 208,5 g.

24 Mar 2016, 08:13

Temos que: $M_{HfO_2}=176,5 + 2 \cdot 16=208,5 \ g/mol$

01) $n_{HfO_2}=\frac{m_{HfO_2}}{M_{HfO_2}}=\frac{1}{208,5}=0,004796 \ g/mol \approx 4,8 \times 10^{-3} \ g/mol$

02) $d=\frac{m}{v}$
$9,68=\frac{m}{1}$
$m_{HfO_2}=9,68 \ g$

Agora, 1 mol de $HfO_2$ pesa 176,5 g e tem $6 \times 10^{23}$ moléculas de $HfO_2$ . Logo, 9,68 g terão:
$n_{HfO_2}=\frac{m_{HfO_2}}{M_{HfO_2}}$
$n_{HfO_2}=\frac{9,68}{208,5}=0,04643 \ mol \ de \ HfO_2$

1 mol de $HfO_2$ contém 1 mol de Hf, logo há em 1 cm³ 0,004643 \ mol de Hf.

Em 1 mol de Hf há $6 \times 10^{23}$ átomos de Hf, logo em 0,004643 mol haverá:
$n_{atomos \ de \ Hf}=0,004643 \times 6 \times 10^{23}= 2,78 \times 10^{22} \ atomos$

04) Uma mol de moléculas de $HfO_2$ tem massa de 208,5 g e contém $6 \times 10^{23}$ moléculas. Logo a massa de uma molécula será:
$m=\frac{208,5 \times 1}{6 \times 10^{23}}=3,475 \times 10^{22} \ g$

08) A massa de uma unidade de massa atômica é $\frac{1}{6 \times 10^{23}} \ g$ .
Logo: $1,0425 \times 10^4 \ u$ terá a massa de: $1,0425 \times 10^4 \cdot \frac{1}{6 \times 10^{23}}=1,7375 \times 10^{20} \ g$

A massa de 50 unidade de $HfO_2$ será: $\frac{208,5 \times 50}{6 \times 10^{23}}=1,7375 \times 10^{20} \ g$

16) 1 mol de Hf ( $6 \times 10^{23} \ atomos$ ) tem massa de 176,5 g.
176,5 u é a massa de 1 átomo de háfnio em unidades de massa atômica.

32) A massa de 1 mol de de moléculas de $HfO_2$ que corresponde a $6 \times 10^{23}$ moléculas é 208,5 g.
A massa de 1 molécula de $HfO_2$ é 208,5 u, que, em gramas está calculado acima.

Espero ter ajudado!

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