R
esolução das atividades complementares
Q
uímica
Q59 — Período de meia-vida
p. 62
4
3
(Uni-Rio-RJ) O 201T, é um isótopo radioativo usado na forma de T,C,3 (cloreto de tálio), para
diagnóstico do funcionamento do coração. Sua meia-vida é de 73 h ( 3 dias). Certo hospital possui 20 g desse isótopo. Sua massa, em gramas, após 9 dias, será igual a:
a) 1,25 b) 2,5 c) 3,3 d) 5,0 e) 7,5
2
(Cefet-SP) Segundo a Folha de S.Paulo (16/04/2003), o mais velho ícone religioso identificável achado nas Américas foi encontrado num antigo cemitério a 193 quilômetros de Lima por um casal de antropólogos. Segundo a datação por carbono-14, o fragmento é de 2 250 a.C.O carbono-14, que é radioativo, tem meia-vida aproximada de 5 600 anos, que é o tempo necessário para que metade dos núcleos radioativos do material se desintegre. Considerando a idade demonstrada pela análise do ícone, podemos afirmar que foi decorrido, aproximadamente, um tempo igual a:
a) Um período de meia-vida de C-14. d) 3/4 de um período de meia-vida de C-14.
b) Dois períodos de meia-vida de C-14. e) 4 períodos de meia-vida de C-14. c) 1/2 de um período de meia-vida de C-14.
1
(UFSCar-SP) Em 1999, foi estudada a ossada do habitante considerado mais antigo do Brasil, uma mulher que a equipe responsável pela pesquisa convencionou chamar Luzia. A idade da ossada foi determinada como sendo igual a 11.500 anos. Suponha que, nessa determinação, foi empregado o método da dosagem do isótopo radioativo carbono-14, cujo tempo de meia-vida é de 5 730 anos. Pode-se afirmar que a quantidade de carbono-14 encontrada atualmente na ossada, comparada com a contida no corpo de Luzia por ocasião de sua morte, é aproximadamente igual a:a) 100% do valor original. c) 25% do valor original. e) 5% do valor original.
b) 50% do valor original. d) 10% do valor original.
Resolução:
A cada 5 730 anos, aproximadamente, o teor de carbono-14 cai pela metade. Assim: 100% 50% 25%
5 730 anos 5 730 anos
Tempo total transcorrido: 11 460 anos ou, aproximadamente, 11 500 anos.
Resolução:
Idade aproximada do fragmento analisado: 2 003 1 2 250 5 4 253 anos Meia vida do C-14 5 5 600 anos
4 253 5 600 3 4 Resolução: Massa inicial de 201T,: 20 g 10 g 5 g 2,5 g
3 dias 3 dias 3 dias Tempo total: 9 dias Massa final de 201T,: 2,5 g
4
(FEI-SP) Um dos materiais irradiados durante a operação de um reator nuclear é o fósforo 32. O procedimento para evitar a contaminação radioativa por esse material é estocá-lo, para decaimento a níveis de segurança. Sabe-se que a meia-vida do fósforo 32 é de 14 dias. Considerando 7,8 mg como nível de segurança, assinale o tempo, em dias, necessário para este valor ser atingido a partir de 1 grama de fósforo 32.a) 42 b) 98 c) 118 d) 256 e) 512
6
(PUC-PR) Um certo isótopo radioativo apresenta um período de semidesintegração de 5 horas. Partindo de uma massa inicial de 400 g, após quantas horas a mesma ficará reduzida a 6,125 g?a) 5 horas c) 15 horas e) 10 horas
b) 25 horas d) 30 horas
5
(UEL-PR) Por meio de estudos pormenorizados realizados por bioantropólogos mexicanos, constatou-se que as feições do fóssil humano mais antigo já encontrado no México eram muito parecidas com aborígines australianos. O fóssil em questão, com 12 mil anos, é o crânio conhecido como Mulher de Penón. A determinação da idade de um fóssil é baseada no decaimento radioativo do isótopo carbono-14, cujo tempo de meia-vida é de aproximadamente 6 000 anos.A percentagem de carbono-14 encontrada atualmente no fóssil em relação àquela contida no momento da morte é aproximadamente igual a:
a) 25% b) 37% c) 50% d) 75% e) 90%
Resolução:
1 000 mg P 500 mg P 250 mg P 125 mg P
14 dias 14 dias 14 dias 14 dias 14 dias 14 dias 14 dias
62,5 mg P 31,25 mg P 15,625 mg P 7,8 mg P
Tempo total: 7 ? 14 dias Tempo total: 98 dias.
Resolução:
% de 14C: 100% 50% 25%
tempo / anos: 0 6 000 12 000
Depois de 12 000 anos a porcentagem de carbono-14 encontrada no fóssil em relação àquela contida no momento da morte é de aproximadamente 25%.
Resolução:
Massa do radioisótopo: 400 g 200 g 100 g 50 g Tempo / horas: 0 5 10 15 Massa do radioisótopo: 25 g 12,5 g 6,25 g
Tempo / horas: 20 25 30
O tempo necessário para 400 g do radioisótopo se reduzirem a 6,125 g é de, aproximadamente, 30 horas.
8
(UEG-GO) De vilão a mocinho! Assim pode ser considerado o fenômeno da radioatividade. As radiações podem causar sérios danos biológicos. Produzem e são causadoras de leucemia e de câncer. Entretanto, em doses controladas, a radiação é utilizada para combater e, em alguns casos, eliminar essas doenças.Considerando-se a cinética das emissões radioativas, se a massa de um isótopo radioativo se reduz a 12,5% do valor inicial depois de um ano, e considerando-se que um ano tem exatamente 12 meses, então a meia-vida desse isótopo, em meses, é:
a) 8 b) 6 c) 4 d) 3 e) 2
7
(Vunesp-SP) Um radioisótopo, para ser adequado para fins terapêuticos, deve possuir algumas qualidades, tais como: emitir radiação gama (alto poder de penetração) e meia-vida apropriada. Um dos isótopos usados é o tecnécio-99, que emite este tipo de radiação e apresenta meia-vida de 6 horas. Qual o tempo necessário para diminuir a emissão dessa radiação para 3,125% da intensidade inicial?a) 12 horas c) 24 horas e) 36 horas
b) 18 horas d) 30 horas Resolução: % 99Tc: 100% 50% 25% 12,5% 6,25% 3,125% tempo / h: 0 6 12 18 24 30 Resolução: % radioisótopo: 100% 50% 25% 12,5% tempo / meses: 0 4 8 12 Meia-vida: 4 meses
R
esolução das atividades complementares
Q
uímica
Q60 — Cinética das radiações
p. 66
4
1
O nuclídeo 21182 Pb (meia-vida 5 36 minutos) decai emitindo uma partícula beta.
a) Qual o número de nêutrons do nuclídeo formado? b) Qual a vida média do 211Pb?
c) Qual o valor da constante radioativa do 211Pb?
2
A abundância do plutônio na Terra é da ordem de 2 ? 10219% em massa. Ao emitir uma partículabeta o 241
94 Pu se transforma num isótopo do amerício (Am). Sabendo que a meia-vida do 241Pu é de 10 anos,
determine:
a) O número atômico e o número de massa do nuclídeo formado.
b) A massa de 241Pu que resta depois de 40 anos quando se parte de 16 mg desse nuclídeo.
c) A vida média do 241Pu.
d) A constante radioativa do 241Pu.
Resolução: a) 82211Pb → 210b 1 83211X A 5 Z 1 n 211 5 83 1 n n 5 128 b) P 5 0,7 ? Vm 36 5 0,7 Vm Vm 5 51,4 minutos c) C 5 1/Vm C 5 1/51,4 C 5 0,02 min21. Resolução: a) 94241Pu → 210b 1 95241Am
O nuclídeo formado (Amerício) tem número atômico 95 e número de massa 241. b) t 5 0 t 5 10 anos t 5 20 anos t 5 30 anos t 5 40 anos 16 mg 8 mg 4 mg 2 mg 1 mg Depois de 40 anos restará 1 mg de 241Pu.
c) P 5 0,7 ? Vm 10 5 0,7 ? Vm Vm 5 14,3 anos d) C 5 1/Vm C 5 1/14,3 C 5 0,07 ano21
3
O Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) de São Paulo desenvolveu uma tecnologia pioneira que permite transformar o molibdênio em um radioisótopo artificial, o tecnécio, utilizado pela medicina nuclear. 42 99 Mo → 43 99 Tc 1 210 bO gerador de tecnécio é capaz de se manter ativado por até uma semana, pois a meia-vida do molibdênio é de 66 horas. Note que o 99m
43 Tc utilizado em diagnose médica é o núcleo metaestável do tecnécio 99.
Um núcleo metaestável é aquele que permanece num estado excitado por período de tempo de pelo menos um nanossegundo (1029 s).
Trata-se de um fenômeno semelhante ao que ocorre na eletrosfera quando os elétrons são excitados e emitem ondas eletromagnéticas para voltar a um estado de menor energia. O núcleo do 99m
43 Tc, para
passar de um estado excitado (instável) para outro menos energético, emite ondas eletromagnéticas com comprimento de onda de 10212 m (radiação gama).
99m
43 Tc → 4399 Tc 1
O diagnóstico médico é feito a partir das radiações gama emitidas por esse isótopo, detectadas em um equipamento especial (contador de cintilação), que proporciona a imagem do órgão afetado.
Em relação a esse assunto, calcule: a) A vida média do molibdênio 99.
b) A constante radioativa do molibdênio 99.
c) Após quantos dias uma amostra de molibdênio 99 passa a ser considerada totalmente inócua.
4
Uma amostra de material radioativo emitiu, em um intervalo de doze horas, um número de partículas alfa igual a 4,32 ? 108.Calcule a velocidade média de desintegração do material, em desintegrações por minuto.
5
Em relação à cinética das radiações, assinale a(s) al ter na tiva(s) correta(s).01. A radioatividade é um fenômeno estatístico, ou seja, não é possível prever quando certo átomo X irá se desintegrar, mas apenas quanto tempo uma amostra de átomos X levará para se desintegrar.
02. A velocidade de desintegração de determinado isótopo radioa tivo é tanto maior quanto maior for o número de átomos do isótopo na amostra.
04. A razão entre a velocidade de desintegração de um isótopo radioativo, v, e o número de átomos do isótopo, n, é uma constante, C.
08. Quanto maior o valor da constante radioativa, C, mais radioa tivo é o isótopo do elemento.
16. A intensidade radioativa, i, de uma amostra de determinado isótopo depende da velocidade de desintegração, v, e do número de átomos na amostra.
32. A vida média, Vm, de um isótopo radioativo indica o tempo que os átomos levam para se desintegrar e é diretamente proporcional a sua constante radioativa.
64. Determinado isótopo radioativo X apresenta uma vida média de 5 000 anos. Sua constante radioativa C é igual a 2 ? 1024 anos21.
Resolução:
a) P 5 Vm ? 0,7 66 5 Vm ? 0,7 Vm 5 94,3 horas
b) Cálculo da constante radioativa C 5 1
Vm C 5 1
94,3 hora21
Resolução:
12 horas 5 720 min. ou 7,20 ? 102 min.
v 5 Dn
Dt v 5 4,32 ? 108
7,20 ? 102 v 5 6,0 ? 10
5 desintegrações por minuto.
Resolução:
São corretos os itens: 01; 02; 04; 08; 16 e 64.
32. Falso. A vida média é inversamente proporcional à constante radioativa.
c) A amostra de molibdênio se torna inócua após um período de 20 meias-vidas. 20 ? 66 5 1 320 horas ou 55 dias.
R
esolução das atividades complementares
Q
uímica
Q61 — Séries radioativas
p. 72
4
1
Indique o tipo de partícula envolvida em cada uma das desintegrações abaixo, que se refere à família radioativa do actínio:Observe que para os radioisótopos envolvidos, o número de massa A equivale a 4x 1 3. A 5 4 x 1 3 235 92U → a 1 23190Th 2310 90Th → b 1 23191Pa 231 91Pa → c 1 22789Ac 227 89Ac → d 1 22790Th 227 90Th → e 1 22388Ra 223 88Ra → f 1 21986Rn 219 86Rn → g 1 21584Po 215 84Po → h 1 21182Pb 211 82Pb → i 1 21183Bi 211 83Bi → j 1 21184Po 211 84Po → k 1 20782Pb
2
(Vunesp-SP) Uma das etapas do decaimento natural do plutônio envolve a passagem de rádio (Ra: Z 5 88, A 5 225) para actínio (Ac: Z 5 89, A 5 225). Este processo ocorre com tempo de meia-vida de 15 dias. Pede-se:a) Escrever a reação nuclear balanceada para o processo de desintegração, fornecendo o nome da partícula emitida. Os núcleos de rádio e actínio que participaram desta reação são isótopos, isóbaros ou isótonos? Justificar.
b) Calcular o tempo necessário para que uma massa inicial de 1 miligrama do núcleo de rádio se reduza a 0,125 miligrama, por meio do processo de desintegração indicado.
Resolução: Resolução: a 5 a; b 5 b; c 5 a; d 5 b; e 5 a; f 5 a; g 5 a; h 5 a; i 5 b; j 5 b; k 5 a. Resolução: a) 88225Ra → 89 225Ac 1 210b (partícula beta)
Os núcleos de Ra e Ac da equação acima, são isóbaros (apresentam o mesmo número de massa). b) Amostra inicial: 1 mg Ra 0,5 mg Ra 0,25 mg Ra 0,125 mg Ra P P P t 5 3 P t 5 3 ? 15 t 5 45 dias.
5
(FEI-SP) O polônio radioativo Po215 se desintegra em chumbo82Pb207 pela emissão global de iguais
quantidades de partículas alfa e beta. Com relação ao Po215 podemos concluir que seu núcleo possui:
a) 82 prótons e 133 nêutrons. b) 84 prótons e 131 nêutrons. c) 86 prótons e 129 nêutrons. d) 88 prótons e 127 nêutrons. e) 90 prótons e 125 nêutrons.
4
(FEI-SP) Sejam A, B, C e D os elementos de uma série radioativa envolvidos no esquema simplificado de desintegração nuclear 238A 92 → a 1 B B → b 1 C C → b 1 D então:a) B, C e D são isótopos. c) C tem 143 nêutrons. e) A e B são isótonos.
b) A e D são isóbaros. d) B tem 92 prótons.
3
(Funrei-MG) O césio-137, um elemento radioativo, emite partículas b. Em 1987, ocorreu em Goiânia um acidente envolvendo a liberação de césio-137, levando à contaminação de muitas pessoas. Pela lei de Soddy e Fajans, quando um isótopo de um elemento radioativo emite partículas b, transforma-se em um isóbaro com uma unidade a mais no número atômico. Usando as informações contidas no quadro abaixo, assinale a alternativa que apresenta o elemento em que o 13755Cs é transformado ao emitir uma
partícula b. Z AX Z 5 número atômico A 5 número de massa a) 138 56Ba b) 13756Ba c) 13757La d) 13857La Resolução: 55 137Cs → 210b 1 56137Ba Resolução: 92 238 A → 2 4 a 1 90 234 B 90 234 B → 210 b 1 91234 C 91 234 C → 210 b 1 92234 D
O radioisótopo 91234 C apresenta 143 nêutrons.
Resolução:
Do 215Po para o 207Pb há uma variação de número de massa de 8 unidades, o que corresponde a 2
partículas a. Como o polônio radioativo emitiu partículas a e partículas b em igual quantidade, conclui-se que ele emitiu 2 partículas a e 2 partículas b.
84 215 Po → 2 4 a 1 82 211 Pb 82 211 Pb → 2 4 a 1 80 207 X 80 207 X → 210 b 1 81207 Y 81 207 Y → 210 b 1 82207 Pb
R
esolução das atividades complementares
Q
uímica
Q62 — Aceleradores de partículas
p. 78
4
3
(FMTM-MG) A ciência tem comprovado que o cigarro contém substâncias cancerígenas e que pessoas fumantes apresentam probabilidade muito maior de contrair o câncer quando comparadas com as não fumantes. Além dessas substâncias, o tabaco contém naturalmente o isótopo radioativo polônio de número de massa 210, cujo núcleo decai emitindo uma partícula alfa.O quadro apresenta alguns elementos químicos com os seus respectivos números atômicos.
Ge As Se Br Kr 32 33 34 35 36 Sn Sb Te I Xe 50 51 52 53 54 Pb Bi Po At Rn 82 83 84 85 86
O núcleo resultante, após o decaimento do polônio-210, é um isótopo do elemento
a) astato. b) bismuto. c) chumbo. d) polônio. e) radônio.
2
(UFTM-MG) A terapia para tratamento de câncer utiliza-se da radiação para destruir células malignas. O boro-10, não radioa tivo, é incorporado a um composto que é absorvido preferencialmente pelos tumores. O paciente é exposto a breves períodos de bombardeamento por nêutrons. Quandobombardeado, o boro-10 decai gerando partículas alfa, cuja radiação destrói as células cancerosas. Assim que o bombardeamento é interrompido, cessa a emissão dessas partículas. No bombardeamento com nêutrons, o boro-10 decai para o nuclídeo, que é um dos isótopos do
a) nitrogênio. b) sódio. c) berílio. d) lítio. e) neônio.
1
(Mack-SP) As células cancerígenas da epiderme são rapidamente destruídas, quando bombardeadas pelo isótopo cobalto-60, que pode ser obtido pela reação nuclear:27
59 Co 1 x → 27
60 Co, onde x é:
a) um elétron. d) um átomo do isótopo de hidrogênio 11 H.
b) um próton. e) uma partícula alfa (24 a).
c) um nêutron. Resolução: 27 59Co 1 0 1 n → 27 60 Co Resolução: 5 10 B 1 0 1 n → 2 4 a 1 3 7 X ⇒ isótopo do lítio. Resolução: Equação envolvida: 84210 Po → 2 4 a 1 82 206 X
4
(UEL-PR) Marie Sklodowka Curie, por seus trabalhos com a radioatividade e pelas descobertas de novos elementos químicos como o polônio e o rádio, foi a primeira mulher a ganhar dois prêmios Nobel: um de física, em 1903, e um de química, em 1911. Suas descobertas possibilitaram a utilização de radioisótopos na medicina nuclear. O elemento sódio não possui um isótopo radioativo na natureza, porém o sódio-24 pode ser produzido por bombardeamento em um reator nuclear. As equações nucleares são as seguintes:12Mg24 1 “X” → 11Na24 1 1H1 11Na24 → 12Mg24 1 “Y”
O sódio-24 é utilizado para monitorar a circulação sanguínea, com o objetivo de detectar obstruções no sistema circulatório. "X" e "Y" são, respectivamente:
a) raios X e partícula beta. b) raios X e partícula alfa. c) partícula alfa e raios gama. d) nêutron e raios gama. e) nêutron e partícula beta.
5
(ITA-SP) Considere as seguintes equações relativas a processos nucleares: I. 3Li8 → 2He4 1 2He4 1 x. II. 4Be7 1 y → 3Li7. III. 5B8 → 4Be8 1 z. IV. 1H3 → 2He3 1 w.Ao completar as equações dadas, as partículas x, y, z e w são, respectivamente: a) pósitron, alfa, elétron e elétron.
b) elétron, alfa, elétron e pósitron. c) alfa, elétron, elétron e pósitron. d) elétron, elétron, pósitron e elétron. e) elétron, elétron, pósitron e nêutron.
Resolução: 12 24 Mg 1 0 1 n → 11 24 Na 1 1 1 H 11 24 Na → 12 24 Mg 1 210 b Resolução: I. 38 Li → 2 4 He 1 2 4 He 1 210 x. II. 47 Be 1 210 y → 37 Li. III. 58 B → 4 8 Be 1 1 0 z. IV. 13 H → 2 3 He 1 210 w.
8
(UFRJ) A pedra filosofal, sonho dos alquimistas, consistia em uma fórmula secreta capaz deconverter metais comuns em ouro. Um cientista moderno, mas não menos sonhador, afirma que encontrou a fórmula secreta e a propôs na seguinte versão:
206
82 Pb 1 42 He → 19779 Au 1 X
a) Diga qual é o elemento X.
b) Dê uma explicação para o fato de que nas reações nucleares, como a anterior, a soma das massas dos núcleons dos reagentes não é igual à soma das massas dos núcleons dos produtos.
7
(PUC-RJ) Elementos transurânicos podem ser sintetizados pelo bombardeamento de núcleos mais leves com partículas pesadas. Em 1958, Miller e outros produziram o isótopo 125402 No (nobélio) a partir do 23892 U.
A reação que ocorreu produziu, além do novo elemento, No, ainda 6 nêutrons. Assinale com qual partícula o alvo, 238
92 U, foi bombardeado.
a) 10B b) 24Na c)12C d) 22Ne e) 16O
6
(UFRJ) Glenn T. Seaborg é um renomado cientista que foi agraciado com o Prêmio Nobel de Química de 1951 por seus trabalhos em radioquímica. Em 1974 foi sintetizado, nos Estados Unidos, o elemento de número atômico 106 que, em sua homenagem, teve como nome proposto Seaborgium (106Sg), ainda não homologado.a) O bombardeio do 98Cf 249 por um elemento X produz o
106Sg263 e 4 nêutrons.
Determine o número atômico e o número de massa do elemento X.
b) Sabendo que um determinado isótopo do 106Sg perde 50% de sua massa inicial em 10 segundos, calcule a massa final de uma amostra de 800 gramas deste isótopo após 30 segundos.
Resolução: a) 98249 Cf 1 x yX → 1 263 06 Sg 1 4 01n 98 249Cf 1 8 18X → 1 263 06 Sg 1 4 01n
b) Massa inicial do isótopo do 106Sg:
800 mg 400 mg 200 mg 100 mg
10 s 10 s 10 s Tempo total: 30 segundos.
Massa final do isótopo do 106Sg: 100 mg.
Resolução: 92 238 U 1 1 ZAX → 6 01n 1 125402No 92 1Z 56 ?0 1102 ⇒ Z 5 10 238 11 ? A 56 ?1 1254 ⇒ 238 1 A 5260 ⇒ A 5 22 A partícula X é o isótopo 22 do neônio (Z 5 10)
Resolução: a) 206 82 Pb 1 24 He → 19779 Au 1 ZA X 206 14 5197 1A ⇒ A 5 13 82 12 579 1Z ⇒ Z 5 5 É um isótopo do boro, B, de Z 5 5 e A 5 13.
b) Porque, embora a soma dos núcleons (número de partículas do núcleo — prótons e nêutrons) se mantenha constante nos dois membros de qualquer reação nuclear, parte da massa total se converte em energia (energia de empacotamento), que é utilizada para manter coesas as partículas do núcleo. Isso justifica a proximidade tão grande de partículas de mesma carga elétrica (os prótons) coexistindo em regiões com cerca de 1024 angströns de diâmetro.
R
esolução das atividades complementares
Q
uímica
Q63 — Fissão nuclear
p. 84
4
3
(UFSC) A fissão nuclear do urânio (U-235) ocorre após bombardeamento do mesmo, por nêutrons, segundo a reação em cadeia:92U235 1 0n1 → xBa140 1 36Ky 1 2 0n1
É CORRETO afirmar, então, que:
01. O valor de y, que torna a equação verdadeira, é 94.
02. A formação de duas partículas n assegura a propagação da reação em cadeia. 04. Um dos produtos formados possui número atômico superior ao do urânio. 08. n é uma partícula atômica.
16. O valor de x, que torna a equação verdadeira, é 58.
2
(UERJ) O reator atômico instalado no município de Angra dos Reis é do tipo PWR 2 Reator de Água Pressurizada. O seu princípio básico consiste em obter energia através do fenômeno “fissão nuclear”, em que ocorre a ruptura de núcleos pesados em outros mais leves, liberando grande quantidade de energia. Esse fenômeno pode ser representado pela seguinte equação nuclear:0n1 1 92U235 → 55Cs144 1 T 1 2 0n1 1 energia
Os números atômicos e de massa do elemento T estão respectivamente indicados na seguinte alternativa:
a) 27 e 91 b) 37 e 90 c) 39 e 92 d) 43 e 93
1
(Cesgranrio-RJ) Assinale a alternativa que indica o isótopo do elemento X que completa a reação de fissão nuclear: 92U235 1 0n1 → 38Sr90 1 X 1 3 0n1 a) 53I145 b) 53I143 c) 51Sb145 d) 54Xe144 e) 54Xe143 Resolução: 92 235 U 1 0 1 n → 38 90 Sr 1 54 143 Xe 1 3 0 1 n Resolução: 0 1 n 1 92 235 U → 55 144 Cs 1 37 90 T 1 2 0 1 n 1 energia Resolução:São corretas as afirmações: 01, 02 e 08. 01. Verdadeira.
92235U 1 01n → 56140Ba 1 3694K 1 2 01n
02. Verdadeira.
04. Falsa. A reação equacionada é uma fissão nuclear. Esse tipo de reação é caracterizado por formar átomos menores e mais leves que o átomo de partida.
08. Verdadeira. n é um nêutron (uma partícula do núcleo do átomo). 16. Falsa. O valor de x é 56.
4
(Fuvest-SP) Um contraste radiológico, suspeito de causar a morte de pelo menos 21 pessoas, tem como principal IMPUREZA TÓXICA um sal que, no estômago, reage liberando dióxido de carbono e um íon tóxico (Me21). Me é um metal que pertence ao grupo dos alcalino-terrosos, tais como Ca, Ba e Ra,cujos números atômicos são, respectivamente, 20, 56 e 88. Isótopos desse metal Me são produzidos no bombardeio do urânio-235 com nêutrons lentos:
0 1n 1 235
92U → 142Me 1 36Kr 1 3 01n
Assim sendo, a impureza tóxica deve ser
a) cianeto de bário. c) carbonato de rádio. e) carbonato de cálcio.
b) cianeto de cálcio. d) carbonato de bário.
5
(Uni-Rio-RJ) “A usina nuclear de Angra 3 poderá começar a ser construída no próximo ano e produzirá 1 300 MW em seis anos.”(“O Globo”/2001)
Essa notícia está relacionada à reação de fissão nuclear observada pelos radioquímicos Otto Hahn e Fritz Strassman, em 1938, que foi a seguinte:
92U235 1 0n1 → 56Ba141 1 36Kr92 1 3 0n1
A respeito do 56Ba141 pode-se afirmar que é:
a) isóbaro do 56Ba137. c) isótopo do 56Ba137. e) isótono do 92U235. b) isoeletrônico do 36Kr92. d) isóbaro do 92U235. Resolução: 0 1 n 1 92 235 U → 56 142 Me 1 36 91 Kr 1 3 0 1 n
O metal formado pela reação acima, apresenta número atômico 56. Trata-se, portanto, de um isótopo do elemento Bário (Ba). Como o sal que constitui a impureza tóxica reage com o ácido clorídrico do estômago liberando gás carbônico, trata-se de um carbonato. O sal, portanto, é o carbonato de bário – BaCO3.
Resolução:
56 141Ba e
56
R
esolução das atividades complementares
Q
uímica
Q64 — Fusão nuclear
p. 88
4
1
(UFPR) Atualmente são conhecidos mais de uma centena de elementos químicos, entre os naturais e os artificiais. Cada elemento químico é definido pelo número de prótons do seu núcleo atômico. Os núcleos do hidrogênio e do hélio formaram-se logo nos primeiros minutos do nascimento do Universo, segundo a teoria do Big Bang. Os núcleos dos outros elementos químicos somente puderam se formar após a condensação da matéria sob a ação da gravidade, dando origem às galáxias e às estrelas; estas últimas são verdadeiras usinas de síntese de núcleos atômicos. A seguir, estão representadas algumas das reações nucleares que ocorrem nas estrelas, onde X, Y, Z, R e T representam genericamente elementos químicos. I) 4Be8 1 a → XII) 6C12 1
2He4 → Y
Se a temperatura for convenientemente baixa, os elétrons organizam-se em torno do núcleo para formar a eletrosfera, de acordo com certos princípios.
Com relação às informações acima e à estrutura do átomo, é correto afirmar:
(01) O número de elétrons em torno de um núcleo pode ser menor que o número de prótons, mas não maior. (02) Os fenômenos químicos estão relacionados com a organização dos elétrons em torno do núcleo,
especial-mente com os elétrons mais energéticos, que são os elétrons das camadas de valência. (04) Na equação nuclear I, o núcleo formado, X, contém 6 prótons e 12 nêutrons.
(08) Os núcleos produzidos na reação III pertencem a elementos químicos da mesma família na classificação periódica.
(16) Se Y (equação II) e T (equação V) contêm cada um 10 elétrons em torno dos respectivos núcleos, formam partículas que interagem entre si dando origem a um composto iônico, de fórmula TY.
(32) Quando 14 elétrons se organizam em torno de R (equação IV), ocorre a formação de um átomo neutro, cuja configuração eletrônica é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2.
III) 6C12 1 6C12 → Z 1 a IV) 8 O16 1 8O 16 → R 1 a V) 6C12 1 8 O16 → T 1 2He4 Resolução:
São verdadeiras as afirmações: 02, 08, 32.
01. Falsa. O número de elétrons em torno do núcleo do átomo pode ser menor que o de prótons (situação em que temos um íon positivo), pode ser igual ao de prótons (situação em que temos um átomo neutro) e pode ser maior que o de prótons (situação que caracteriza um íon negativo). 02. Verdadeira. 04. Falsa. 48Be 1 2 4a → 6 12X
O núcleo formado 612X tem 6 prótons e 6 nêutrons.
08. Verdadeira. 6 12C 1 6 12C → 10 20Z 1 2 4a
Os núcleos formados (10Z) são de átomos pertencentes à família dos gases nobres.
16. Falsa. Átomos que apresentam 10 elétrons em torno de seus núcleos são estáveis (gases nobres) e não formam ligações químicas.
32. Verdadeira. 816O 1 8 16O → 14 28R 1 2 4a Distribuição eletrônica de 14R: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2.
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(UFSCar-SP) Físicos da Califórnia relataram em 1999 que, por uma fração de segundo, haviam produzido o elemento mais pesado já obtido, com número atômico 118. Em 2001, eles comunicaram, por meio de uma nota a uma revista científica, que tudo não havia passado de um engano. Esse novo elemento teria sido obtido pela fusão nuclear de núcleos de 86Kr e 208Pb, com a liberação de uma partícula. O númerode nêutrons desse “novo elemento” e a partícula emitida após a fusão seriam, respectivamente,
a) 175, nêutron. b) 175, próton. c) 176, beta. d) 176, nêutron. e) 176, próton.
Resolução: 36 86 Kr 1 82 208 Pb → 1 293 18 X 1 01 n n 5 175
