ATIVIDADE: PLANTÃO DATA: 07/06/2011

ATIVIDADE: PLANTÃO

DATA: 07/06/2011

Professor(a): Giacometto

Disciplina: Química

Turma: Semi

Assuntos: Radioatividade 46º Material para esta turma Cálculos Químicos

I – EXERCÍCIOS

01) (NOBEL) Em 60g de etano (C2H6) encontramos:

(Massas atômicas: H = 1; C = 12; e constante de Avogadro = 6,0 . 1023)

01) 16 átomos 02) 48g de carbono 04) 1,2 . 1024 moléculas

08) 6 mols de átomos de hidrogênio 16) 8 mols de átomos

02) (NOBEL) A combustão completa do etanol pode ser representada pela equação química a seguir, não balanceada:

C2H5OH(L) + O2(g)⟶ CO2(g) + H2O(v)

Um veiculo, que utiliza esse combustível, percorreu 1200km e consumiu 57,5 L de etanol. Assinale o que for correto.

Dados:

01) Reagem 1,25 mols de etanol.

02) São lançados na atmosfera 88kg de gás carbônico.

04) São formados 1,8 . 1027 moléculas de água. 08) São consumidos 75 m3 de gás oxigênio.

16) A massa de gás oxigênio que reage é igual à massa de água formada.

32) Que carro econômico. Assim que puder, vou comprar um.

03) Numa câmara de combustão misturam-se 50g de propano (C3H8) com 160g de oxigênio gasoso (O2).

Considerando a combustão total assinale o que for correto.

(Massas atômicas: H = 1; C = 12; O = 16) 01) Há um excesso de 110g de oxigênio. 02) O reagente limitante é o oxigênio. 04) São produzidos 132g de gás carbônico. 08) São formados 4 mols de moléculas de água. 16) A massa total dos produtos formados é igual a

210g.

04) (Nobel) Analise as afirmações a seguir e assinale o que for correto.

01) Na reação nuclear 90234Th→91234Pa+x, a partícula x é um nêutron. 02) Na reação nuclear 137

N

→

C

+

y,

Al

+ 

z

→

P

+

n,

08) Sabendo que um certo material radioativo emitiu, num intervalo de três horas um número de partículas beta igual a 3,6⋅109 é correto

afirmar que a velocidade média de

desintegração do material é de 2,0⋅107 desintegração por minuto.

16) Um átomo 21684 X emite uma partícula alfa,

transformando-se num elemento R, que por sua vez, emite duas partículas beta transformando-se num elemento T. Dessa forma X e T são isótopos.

05) (Nobel) No ano 2000, em uma escavação arqueológica foram encontrados fragmentos de madeira. Testes de carbono-14 apontaram uma atividade radioativa equivalente a 2/5 da atividade de uma árvore viva.

Considere as informações a seguir:

I. Os números atômicos do carbono e nitrogênio são, respectivamente, 6 e 7.

II. O carbono-14 é formado pela colisão de nêutrons com nitrogênio-14.

III. O carbono-14 é um beta emissor.

IV. O tempo de meia-vida do carbono-14 é de 5.730 anos.

V. Os logaritmos de 2 e 5, na base 10, são, respectivamente, 0,3 e 0,7.

Assinale o que for correto.

01) A notação da reação nuclear descrita em II é:

N 14

7 (n, p)146C

02) A informação III permite escrever a seguinte

reação de desintegração nuclear:

C 14

6 + −01β→147N

04) Todos os isótopos de carbono são radioisótopos 08) O nitrogênio é um grande emissor de raios

gama

16) A árvore que originou os fragmentos de madeira foi cortada no ano 5620 a.C.

− Massas atômicas: H = 1; C= 12; O = 16 − Volume molar do gás = 25L/mol − Constante de Avogadro = 6,0 . 1023 − Densidade do etanol = 0,8g/mL

Observação: 6429Cu 64 = número de massa 29 = número atômico

II – TESTES

01) (UEL) Os elementos radioativos são muito usados em medicina, tanto para diagnósticos como para procedimentos terapêuticos. São também usados para determinar os mecanismos das reações químicas e determinar a idade de objetos antigos. As reações nucleares são aproveitadas em geradores de eletricidade e em armas de destruição maciça. Com relação à emissão de partículas e/ou radiações por átomos radiativos, é correto afirmar:

a) Radiatividade é a emissão espontânea de partículas e/ou radiações de núcleos estáveis de átomos, originando outros núcleos que serão sempre instáveis.

b) A partícula α é um núcleo do átomo de hélio, portanto é formada por 2 prótons, dois elétrons e dois nêutrons.

c) A partícula β forma-se a partir da desintegração do nêutron, que dá como resultado um próton, um elétron (partícula β) e um neutrino, partícula sem carga elétrica e de massa desprezível.

d) As emissões gama (γ) são partículas que apresentam menor poder de penetração e maior poder ionizante sobre os gases.

e) As emissões alfa (α) são as principais responsáveis pelos efeitos biológicos das radiações. Podem produzir mutações nas células do nosso organismo, com gravíssimas conseqüências genéticas.

02) (UEM) Em 1945, o governo dos EUA ordenou o lançamento de bombas atômicas (uma de urânio e outra de plutônio) sobre duas cidades japonesas: Hiroshima e Nagasaki. Essas bombas usavam um processo físico-químico de reação em cadeia. Essa reação é a

a) fusão, em que o hidrogênio é transformado em hélio.

b) fissão, em que o núcleo atômico é bombardeado por nêutrons, liberando mais nêutrons.

c) fusão, em que o hélio é transformado em deutério. d) fissão, em que o hélio é transformado em

hidrogênio.

e) fusão, em que o TNT (trinitrotolueno) é transformado em hidrogênio

03) (UEM) Considerando que a meia-vida do tecnécio é de 20 horas, partindo-se de 3072 g desse elemento, a massa residual, após 200 horas, será de

a) 30 g. d) 300 g.

b) 3 g. e) 3 kg.

c) 0,3 g.

04) (UEM)O número atômico de um átomo E é dado por x + 32 e o número de massa é dado por 4x. O núcleo desse átomo desintegra-se radioativamente, levando o átomo E a se transformar em um átomo G que possui número atômico 2x – 27 e número de massa 3x + 54. Assim sendo, assinale a alternativa correta.

a) O átomo E emite apenas partículas alfa. b) O átomo E emite apenas partículas beta.

c) O átomo E emite uma partícula alfa e uma partícula gama.

d) O átomo E emite uma partícula alfa e uma partícula beta.

e) O átomo E emite apenas partículas gama.

05) (UEM) Em uma amostra óssea de uma múmia encontrada em Luxor, no Egito, verificou-se que a massa de 14C existente é cerca de 0,54 vezes a

massa de 14C que existe em uma amostra óssea

recente. Se a razão de decréscimo de 14C é de

0,0124% por ano, qual é a idade aproximada da múmia? (Dados: a equação de declínio radioativo do

14C é igual a M = M0e− rt

, em que M é a quantidade de material final no tempo considerado, M0 é a

quantidade inicial do material, r é a razão de decréscimo, t é o tempo em anos.

Considere ln 0,54 = −0,62.)

a) 2900 anos. d) 5000 anos.

b) 44 anos. e) 3460 anos.

c) 7,8 séculos.

06) (UEM)Considerando o gráfico abaixo, que representa a massa de um radioisótopo em função do tempo, até 40 anos, assinale o que for correto.

01) O tempo de meia-vida do radioisótopo é 4 anos. 02) Para que a massa não desintegrada seja 25%

da massa inicial, o tempo necessário é 8 anos. 04) Após 20 anos, a massa do radioisótopo será de

25 kg.

08) Quando completar um tempo de 40 anos, a massa do radioisótopo será zero.

16) A massa não desintegrada diminui com o passar do tempo.

07) (Fuvest) O isótopo radioativo Cu-64 sofre decaimento β, conforme representado:

Cu 64 29 → Zn 64 30 + − β 0 1

A partir de amostra de 20,0 mg de Cu-64, observa-se que, após 39 horas, formaram-observa-se 17,5 mg de Zn-64. Sendo assim, o tempo necessário para que metade da massa inicial de Cu-64 sofra decaimento β é cerca de:

a) 6 horas. d) 26 horas.

b) 13 horas. e) 52 horas. c) 19 horas.

A meia vida de um elemento radioativo é o intervalo de tempo após o qual metade dos átomos inicialmente presentes sofreram desintegração.

08) (Fuvest) Um centro de pesquisa nuclear possui um ciclotron que produz radioisótopos para exames de tomografia. Um deles, o Flúor-18 (18F), com meia-vida de aproximadamente 1h30min, é separado em doses, de acordo com o intervalo de tempo entre sua preparação e o início previsto para o exame. Se o frasco com a dose adequada para o exame de um paciente A, a ser realizado 2 horas depois da preparação, contém NA átomos de

18

F, o frasco destinado ao exame de um paciente B, a ser realizado 5 horas depois da preparação, deve conter NB átomos de 18F, com a) NB = 2 NA b) NB = 3 NA c) NB = 4 NA d) NB = 6 NA e) NB = 8 NA

09) (UFSCar) A queima de 1 litro de gasolina fornece 33kJ de energia. A fissão de somente 1g de 235₉₂U

fornece 8,25x107kJ de energia. A bomba de Hiroshima, utilizada pelos Estados Unidos contra o Japão no final da Segunda Guerra Mundial, tinha uma quantidade de urânio de aproximadamente 16kg. Essa é a massa crítica necessária para a obtenção da reação em cadeia de fissão e, conseqüentemente, a explosão. Uma esfera de urânio de 12 cm de diâmetro tem essa massa de urânio.

a) Considerando a gasolina como sendo constituída por octano (C8H18), escreva a reação de

combustão completa da gasolina devidamente balanceada. Copie a equação de fissão do urânio dada a seguir no seu caderno de respostas e, analisando a Classificação Periódica, complete a reação, dando os símbolos e os nomes dos elementos X e Y resultantes da fissão do 235₉₂U.

U 235 92 + 1 n 1 0 → X 90 35 + Y 143 57 + 3 n 1 0 + energia

b) Sabendo que um caminhão-tanque tem

capacidade para transportar 40.000L de gasolina, quantos milhões de caminhões-tanque cheios seriam necessários para produzir quantidade de energia similar àquela liberada na explosão da bomba de Hiroshima?

SEMPRE QUE JULGAR NECESSÁRIO, CONSULTE A TABELA PERIÓDICA.

10) (Unioeste) Deseja-se manter o teor de fluoreto de sódio (NaF) em dois miligramas por litro (mg L-1) em um tanque circular com diâmetro de oito metros e profundidade de dois metros. Considerando o valor de π = 3,14, a quantidade de matéria, em mols, de fluoreto de sódio necessária para manter o teor de fluoreto neste tanque é, aproximadamente, de a) 3,78 mols.

b) 0,48 mols. c) 4,78 mols. d) 2,78 mols. e) 278 mols.

11) (UEM) Considere as informações a seguir: • o número de Avogadro é 6,02 x 1023;

• a massa de um grão de soja é aproximadamente 0,2 g;

• a massa de uma saca de soja é 60 kg;

• o perímetro da linha do equador é

aproximadamente 40.000 km;

• uma carreta de 30 m de comprimento transporta 500 sacas de soja.

Imagine que carretas carregadas com o número de Avogadro de grãos de soja fossem colocadas uma após a outra sobre a linha do equador, sem espaço entre elas. O número de voltas que essas carretas dariam em torno do equador seria aproximadamente de

a) 3 bilhões. d) 3 milhões.

b) 300 milhões. e) 300 mil.

c) 30 milhões.

12) (UEM) Se 1,0 mol de um determinado gás tem massa de (30 g + 0,5 mol), então a massa de 1,5 mol desse gás é

a) 60 g. d) 75 g.

b) 50 g. e) 90 g.

c) 45 g.

13) (UEM) Uma gota de mercúrio esférica de raio igual a 0,5 mm contém, aproximadamente,

(Dados: densidade do mercúrio = 13600 kg/m3; π≅ 3,14)

a) 6,02 x 1023 átomos de mercúrio. b) 6,02 x 1021 átomos de mercúrio. c) 2,1 x 1019 átomos de mercúrio.

d) 2,1 x 1019 mols de átomos de mercúrio. e) 7,7 x 1023 átomos de mercúrio.

14) (UEM) Considere uma barra de ouro puro de dimensões 20 cm x 5 cm x 2 cm com o grama de ouro cotado a R$ 40,00. Uma pessoa gasta R$ 77.200,00 na compra de uma certa quantidade da barra. Considerando que a densidade do ouro puro é 19,3 g/cm3, assinale a alternativa correta.

a) A pessoa poderá comprar aproximadamente 9,8 mols de ouro.

b) A pessoa poderá comprar um quinto da barra. c) A pessoa poderá comprar um quarto da barra. d) A pessoa poderá comprar aproximadamente 4,9

mols de ouro.

15) (UEM) O ar é formado predominantemente por N2 e

O2, além de pequenas quantidades de outros gases.

Geralmente, o ar contém 78% de N2, 21% de O2 e

1% de outros gases (em volume). Considerando um cilindro hermeticamente fechado contendo 100 cm3 de ar, que todos os gases são ideais e que o sistema está na CNTP, assinale o que for correto.

a) Existem aproximadamente 348 x 10−3 mols de N2

no cilindro.

b) Existem aproximadamente 5,64 x 10–20 moléculas de O2 no cilindro.

c) Ao se retirar 0,1 L dos outros gases, sobrarão, no cilindro, somente N2 e O2.

d) O volume de O2 no cilindro é 0,021 L.

e) O volume de N2 no cilindro é 0,78 mL.

16) (UEM – MISCELÂNEA) Assinale o que for correto. 01) A soma das massas de uma molécula de água

com uma molécula de metano é de,

aproximadamente, 34g.

02) Em uma molécula de propanal, existem 10 átomos.

04) Uma molécula de H2 apresenta massa de 2

gramas.

08) Um mol de moléculas de água apresenta 18,06 . 1023 moléculas de água.

16) Uma molécula de água apresenta 12,04 . 1023 átomos de hidrogênio e 6,02 . 1023 átomos de oxigênio.

17) (UEM – MISCELÂNEA) Assinale o que for correto. 01) Um mol de moléculas de gás carbônico

apresenta 18,06.1023 átomos de oxigênio. 02) Um mol de moléculas de água apresenta o

mesmo número de átomos de um mol de moléculas de ozônio.

04) 6.1023 moléculas de hidróxido de magnésio pesam 41g. (Dados: Mg=24; O=16; H=1). 08) Considerando as CNTP e o dióxido de carbono

como um gás ideal, a combustão completa de 6,02.1023 moléculas de metano formará 22,4L de dióxido de carbono.

16) Um mol de molécula de amônia apresenta 1 átomo de nitrogênio e 3 átomos de hidrogênio. 18) (Fuvest-SP) A tabela abaixo apresenta o mol, em

gramas, de várias substâncias:

Substância Au HCl O3 C5H12 H2O

Mol (g) 197 36,5 48 72,0 18,0

Comparando

massas

iguais

dessas

substâncias, a que apresenta maior número

de moléculas é:

a) Au d) C5H12

b) HCI e) H2O

c) O3

19) (Vunesp-SP) A massa de 1 átomo de cálcio é igual a:

(Dados: número de Avogadro = 6,0 ≅ 1023_{; massa molar do Ca =}

40 g/mol) a) 3 2_x10-22 g b) 2,4x10-23 g c) 23 10 0 , 6 1 • − g d) 1,5x10-22 g e) 3x1022 g

20) (Unicamp-SP) O volume de etanol (C2H5OH)

necessário para encher o tanque de um automóvel é 50 dm3. Calcule o número de moléculas de etanol contidas neste volume. (Dados: densidade do etanol = 8,0 ≅ 102 _g/dm3 _{número de Avogadro 6,0 ≅ 10}23 _{moléculas em um mol)} 21) (IME-RJ)O osso humano é constituído por uma fase

mineral e uma fase orgânica, sendo a primeira correspondente a cerca de 70% da massa óssea do ser humano. Dentre os minerais conhecidos, a hidroxiapatita, Ca10(PO4)6(OH)2, é o mineral de

estrutura cristalina e estequiometria mais próxima à dos nanocristais constituintes da fase mineral dos tecidos ósseos.

Considere que os átomos de cálcio estão na fase mineral dos tecidos ósseos e que o esqueleto de um indivíduo corresponde a um terço do seu peso. O número de átomos de cálcio em uma pessoa de 60 kg é

(Dados: massas atômicas Ca = 40 u.m.a.; P = 31 u.m.a.; O = 16 u.m.a.; H = 1 u.m.a.; Número de Avogadro = 6,02 x 1023₎

a) 8,39 x 1024 d) 1,20 x 1026

b) 2,52 x 1025 e) 2,52 x 1026

c) 8,39 x 1025

22) (PUC-SP) O ácido ascórbico, vitamina C, é um composto orgânico de massa molar 176g/mol. Se uma amostra de 8,8g de ácido ascórbico possui 3,6g de carbono, 4,8 de oxigênio e 0,4g de hidrogênio, a fórmula molecular desse composto é:

a) C9HO12 d) C6H8O6

b) C8H16O4 e) C9H4O4

c) C7H12O5

23) (UEM) Sabendo que um composto apresenta aproximadamente 40,0% de carbono, 6,67% de hidrogênio e 53,33% de oxigênio (porcentagens em massa) e massa molar de 180g/mol, determine a fórmula mínima e a fórmula molecular desse composto. 24) (UEM) Quando aquecido durante 3 horas em estufa a

uma temperatura de 117ºC, o sulfato de ferro II hidratado perde toda sua água de hidratação. Essa perda equivale a 45,3% da massa total do sal. Sendo assim, quantos gramas de água são removidos de 1mol do sal hidratado quando aquecido nessas condições?

25) (ITA) Uma amostra de 1,222g de cloreto de bário hidratado (BaCl2 · nH2O) é aquecida até a eliminação

total da água de hidratação, resultando em uma massa de 1,042g.

Com base nas informações fornecidas e mostrando os cálculos efetuados, determine:

a) o número de mols de cloreto de bário; b) o número de mols de água;

e) a fórmula molecular do sal hidratado.

26) (Cesgranrio) Em uma estação espacial, emprega-se óxido de lítio para remover o CO2 no processo de

renovação do ar de respiração segundo a equação Li2O + CO2 → Li2CO3. Sabendo que são utilizadas

unidades de absorção contendo 1,8 kg de Li2O, o

volume máximo de CO2, medidos nas CNTP, que cada

uma delas pode absorver é igual a:

a) 1800L d) 980L

b) 1344L e) 672L

c) 1120L

27) (Fuvest) O equipamento de proteção conhecido como air bag, usado em automóveis, contém substâncias que se transformam em determinadas condições, liberando N2, que infla um recipiente de plástico. As equações

das reações envolvidas no processo são: 2NaN3 (azoteto de sódio) → 2Na + 3N2

10Na + 2 KNO3→ K2O + 5Na2O + N2

Considerando que N2 é gerado nas duas reações,

calcule a massa de azoteto de sódio necessária para que sejam gerados 80L de nitrogênio nas condições ambiente.

(Dado: volume molar de gás nas condições ambiente = 25 L/mol)

28) (UFRS) O acetileno, gás utilizado em maçarico, pode ser obtido a partir do carbeto de cálcio (carbureto), de

acordo com a equação

CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2. Utilizando-se 1 kg de

carbureto com 36% de impurezas, o volume de acetileno obtido em litros, nas CNTP, é de aproximadamente:

a) 0,224 d) 224

b) 2,24 e) 260

c) 26

29) (Cesgranrio) O álcool etílico, C2H5OH, usado como

combustível, pode ser obtido industrialmente pela

fermentação da sacarose, representada

simplificadamente pelas equações: C12H22O11 + H2O → 2C6H12O6

C6H12O6→ 2C2H5OH + 2CO2

Partindo-se de uma quantidade de caldo de cana que contenha 500 kg de sacarose e admitindo um rendimento de 68,4%, a massa de álcool obtida em quilogramas será:

a) 44 d) 184

b) 46 e) 342

c) 92

30) (UEL) Considere as amostras a seguir.

Amostra A – 5,6L de gás flúor nas condições normais de temperatura e pressão.

Amostra B – 20g de cobalto.

Amostra C – 5,6L de gás hélio nas condições normais de temperatura e pressão

Assinale a alternativa cujo gráfico representa comparativamente as quantidades de átomos nas amostras A, B e C. GABARITO 01) C 08) C 15) D 22) D 29) D 02) B 09) * 16) 02 23) *** 30) C 03) B 10) C 17) 10 24) 126g 04) D 11) A 18) E 25) **** 05) D 12) E 19) A 26) B 06) 19 13) C 20) ** 27) 130g 07) B 14) A 21) C 28) D *09) a) C8H18 + 2 25 O2 → 8CO2 + 9H2O, ou

2C8H18 + 25O2 → 16CO2 + 18H2O

Consultando a tabela conclui-se que: X

90

35 = 9035Br enquanto 14357Y = 14357La Ou seja, X é o bromo e Y é o lantânio. b) 1 milhão (106) de caminhões-tanque.

**20) 5,2 ⋅ 1026 moléculas

***23) Fórmula mínima: CH2O Fórmula molecular: C6H12O6

****25) a) 0,005 mol de BaCl2 b) 0,010 mol de H2O c) BaCl2 · 2H2O a) b) c) d) e)