Question 7 · Complements de química URV Juny 2023

Tema: Sólidos, energía reticular y fuerzas intermoleculares · Del examen Juny (2023)

Enunciado

Question 7 (0.5 points). Crystal structure and conductivity of calcium

Calcium crystallizes in a cubic close-packed (ccp) structure.

a)

[0.4 points] Calculate the density of calcium in g/cm3\text{g/cm}^3.

Data: Atomic weight = 40.1 g/mol40.1\text{ g/mol}; unit cell edge a=5.56 A˚a = 5.56\text{ \AA}.

g/cm³

b)

[0.1 points] Indicate the electrical conductivity behavior of calcium and justify it based on band theory.

Enunciado: Question 7 · Complements de química URV Juny 2023

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Calculate the density of calcium in g/cm³.

Solución: 1.54

b) Indicate the electrical conductivity behavior of calcium

Solución: Electrical conductor / Conductor

b) justify it based on band theory.

Solución: Its electronic configuration is [Ar] 4s². Although the 4s valence band is completely filled, it overlaps in energy with the empty, higher-energy 4p conduction band (zero band gap). This allows electrons to be easily promoted into available states under an electric field.

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