Gabaritos Resolvidos Energia Química Semiextensivo V4 Frente A

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

1

01) A

02) D

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

2

04) B

a) Certa – NOX diminui, ganha 2 elétrons, sofre redução;

b) Errada – o zinco sofre oxidação sendo portanto, agente redutor; c) Certa – ganha 2 elétrons;

d) Certa – perde 2 elétrons onde seu NOX aumenta de 0 para +2.

05) C

06) C

I. Certa – nas pilhas, a energia química é transformada em energia elétrica. Esta energia vem da transferência de elétrons em uma reação de oxirredução;

II. Errada – é a energia química que é convertida em energia elétrica;

III. Certa – na eletrólise a energia elétrica é necessária para a transformação em energia química (processo não espontâneo).

07) D

Os potenciais apresentados na tabela são potenciais de redução. Quando dois metais são colocados juntos, irá reduzir o que apresentar maior potencial de redução.

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

3

a) Certa – mostra a redução do cobre diante do ferro. Isso ocorre espontaneamente, pois o potencial de redução do cobre (+0,34V) é maior que o do ferro (-0,44V) (maior tendência de sofrer redução);

b) Certa – mostra a redução do ferro diante do lítio. Isso ocorre espontaneamente, pois o potencial de redução do ferro (-0,44V) é maior que o do lítio (-3,04V) (maior tendência de sofrer redução);

c) Certa – mostra a redução da prata diante do lítio. Isso ocorre espontaneamente, pois o potencial de redução da prata (+0,80V) é maior que o do lítio (-3,04V) (maior tendência de sofrer redução);

d) Errada – mostra a redução do cobre diante da prata. Isso não ocorre espontaneamente, pois o potencial de redução do cobre (+0,34V) é menor que o da prata (+0,80V) (menor tendência de sofrer redução);

e) Certa – mostra a redução da prata diante do ferro. Isso ocorre espontaneamente, pois o potencial de redução da prata (+0,80V) é maior que o do ferro (-0,44V) (maior tendência de sofrer redução).

08) D

a) Errada – em um circuito espontâneo, os elétrons migram em direção ao polo oposto, ou seja, do polo negativo em direção ao polo positivo;

b) Errada – os elétrons chegam ao polo positivo, sendo recebidos por cátions da solução. Recebimento de elétrons caracteriza redução;

c) Errada – o polo negativo é o ânodo. O positivo é o cátodo;

d) Certa – do ânodo (polo negativo) saem elétrons. Com a saída dos elétrons, o metal que compõe o eletrodo torna-se um cátion e passa para a solução, caracterizando a corrosão do eletrodo.

09) C

Os potenciais apresentados são de redução (NOX diminui – ganha elétron). Entre mercúrio e zinco, o maior potencial de redução é o do mercúrio (Hg). Assim, mercúrio sofrerá redução (maior potencial de redução) e zinco sofrerá oxidação (menor potencial de redução).

a) Errada – o mercúrio sofre redução então é o agente oxidante;

b) Errada – os elétrons fluem do metal que sofre a oxidação (perde elétrons – Zn) para o metal que sofre redução (recebe elétrons – Hg);

c) Certa – zinco perde elétrons – sofre oxidação – ânodo (polo negativo); d) Errada – diferença de potencial: +0,85 – (-0,76) = +0,85 + 0,76 = +1,61V maior – menor

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

4

10) 46

No esquema apresentado:

- magnésio tem o NOX aumentado, sofre oxidação, perde elétrons, é o ânodo (polo negativo);

- prata tem o NOX diminuído, sofre redução, ganha elétrons, é o cátodo (polo positivo). 01. Errada – o eletrodo de magnésio é o ânodo (emite elétrons);

02. Certa – emite elétrons (sofre oxidação);

04. Certa – magnésio perde elétrons e prata recebe elétrons;

08. Certa – mostra o magnésio oxidando e a prata reduzindo. Como a prata é monovalente e o magnésio bivalente, precisa dois mols de prata para receber os dois elétrons;

16. Errada – o eletrodo de prata é o polo positivo; 32. Certa – recebe elétrons.

11) E

Os potenciais apresentados são de redução (NOX diminui – ganha elétron). Entre prata e ferro, o maior potencial de redução é o da prata (Ag). Assim, prata sofrerá redução (maior potencial de redução) e ferro sofrerá oxidação (menor potencial de redução). a) Errada – a reação mostra prata oxidando e ferro reduzindo e o que ocorre é o contrário;

b) Errada – reação: 2Ag0 + FeSO4 Fe2+ + Ag2SO4. Para a reação ocorrer, prata

deve oxidar (NOX aumentar) e ferro reduzir (NOX diminuir). Isso não ocorre, pois o potencial de redução da prata é maior que o do ferro;

c) Errada – o ferro oxida na água ao invés da prata. Isso porque seu potencial de oxidação é maior que o da prata;

d) Errada – diferença de potencial para a reação proposta (barra de prata e solução de FeSO4):

Ag0/Ag+: -0,80V

Fe2+/Fe0: -0,44V -1,24V

e) Certa – a reação entre barra de prata e solução de sulfato de ferro não ocorre espontaneamente, pois para que ocorresse a prata deveria oxidar e ferro reduzir e dessa forma, a diferença de potencial é negativa.

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

5

12) D

a) Certa – zinco oxida, perde elétrons, é o ânodo; b) Certa – como zinco oxida, é o agente redutor; c) Certa – manganês reduz, ganha elétrons, é o cátodo; d) Errada – o eletrodo de zinco é o ânodo;

e) Certa – manganês reduz, óxido de manganês é o agente oxidante.

13) C

O esquema mostra a prata como polo negativo, ou seja, oxidando (usar seu potencial de oxidação da prata). Também mostra o cobre como polo negativo, ou seja, reduzindo (usar seu potencial de redução):

Potencial de oxidação da prata: -0,80V Potencial de redução do cobre: +0,34V Soma oxidação + redução: -0,46V

14) E

A pilha mostra o zinco oxidando (NOX aumenta) e o cobre reduzindo (NOX diminui). Potencial de oxidação do zinco: +0,76V

Potencial de redução do cobre: +0,34V Soma oxidação + redução: +1,10V

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

6

15) D

O potencial de redução do níquel é maior que o potencial de redução do zinco. Assim, níquel sofrerá redução (ganha elétron, polo positivo) e zinco sofrerá oxidação (perde elétron, polo negativo).

a) Errada – o níquel sofre redução – ganha elétron, polo positivo, cátodo;

b) Errada – os elétrons fluem do eletrodo de zinco (oxida) para o eletrodo de níquel (reduz);

c) Errada – o zinco sofre oxidação – perde elétron, polo negativo, ânodo; d) Certa – o zinco perde elétron (oxida);

e) Errada – Potencial de oxidação do zinco: +0,76V Potencial de redução do níquel: -0,25V Soma oxidação + redução: +0,51V

16) A

Para formar H2 no cátodo, deve ocorrer a redução do hidrogênio: 2H+/H2.

Para isso, o outro eletrodo deve conter um metal com potencial de redução menor que o do hidrogênio e que assim, irá oxidar, fornecendo os elétrons para a redução do hidrogênio. Dos elementos apresentados na tabela, apenas o Sn tem menor potencial de redução. Ele deve oxidar: Sn0/Sn2+, formando o cátion Sn2+.

17) 10

O potencial de oxidação do níquel é maior que o potencial de oxidação do cobre. Assim, níquel sofrerá oxidação (perde elétron, polo negativo) e cobre sofrerá redução (ganha elétron, polo positivo).

01. Errada – Potencial de oxidação do níquel: +0,24V Potencial de redução do cobre: +0,34V Soma oxidação + redução: +0,58V

02. Certa – nas pilhas o processo é espontâneo. Quando não é, a reação é de eletrólise; 04. Errada – cobre sofre redução, ganha elétron, é o polo positivo, cátodo;

08. Certa – cobre sofre redução recebendo elétrons;

16. Errada – os elétrons fluem do eletrodo de níquel (oxida) para o eletrodo de cobre (reduz);

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

7

18) B

Todos os potenciais apresentados na tabela são de oxidação. Assim, a maior diferença de potencial está entre o maior e menor potencial, ou seja, prata (-0,80V) e zinco (+0,76V).

Para a formação dessa pilha, o zinco irá oxidar (maior potencial de oxidação) sendo, portanto o polo negativo – ânodo (fornece elétrons) e a prata irá reduzir – cátodo (menor potencial de oxidação) sendo o polo positivo (recebe elétrons).

19) C

A reação mostra o ferro oxidando (NOX aumenta) e o cloro reduzindo (NOX diminui). Potencial de oxidação do ferro: -0,77V

Potencial de redução do cloro: +1,36V Soma oxidação + redução: +0,59V

20) A

A reação mostra o zinco oxidando (NOX aumenta) e o cobre reduzindo (NOX diminui). Potencial de oxidação do zinco: +0,76V

Potencial de redução do cobre: +0,34V Soma oxidação + redução: +1,10V

21) E

Considerando o funcionamento de uma pilha:

Os potenciais apresentados são de redução (NOX diminui). Como o maior potencial de redução é o da prata (Ag), esta irá reduzir (agente oxidante) e por consequência o ferro (Fe) irá oxidar (agente redutor).

Potencial padrão:

Potencial de oxidação do ferro: +0,44V Potencial de redução da prata: +0,80V Soma oxidação + redução: +1,24V

Considera-se uma célula eletroquímica como um processo de eletrólise, que funciona ao contrário de uma pilha. Em princípio, qualquer pilha pode ser convertida em célula

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

8

eletrolítica aplicando-se uma tensão externa oponente, superior à tensão produzida pela pilha. Assim, como na pilha a prata seria o agente oxidante, na célula eletroquímica será o agente redutor. Como na pilha o potencial seria de + 1,24V, na célula eletrolítica será de -1,24V.

22) A

Os potenciais apresentados são de redução (NOX diminui). Como o maior potencial de redução é o do cobre, esta irá reduzir (agente oxidante) e por consequência o zinco irá oxidar (agente redutor).

01. Errada – os elétrons migram no sentido de quem oxida (perde elétrons), o zinco, para quem reduz (ganha elétrons), o cobre;

02. Errada – ao perder elétrons, o zinco metálico passa para a solução e a barra perde massa (basta observar a ilustração);

03. Certa – na medida em que a concentração de Zn2+ aumenta, a barra está diminuindo e assim a voltagem vai diminuindo também pois a reação vai se aproximando do fim; 04. Certa – na reação espontânea, Cu2+ se transforma em Cu0. Ter maior quantidade de Cu2+ é como ter maior quantidade de um reagente na reação;

08. Errada – na reação espontânea, o zinco oxida sendo o cobre o agente oxidante.

23) C

Considerar a reação como uma pilha (produção de energia elétrica a partir de energia química).

2H2 + O2 2H2O

NOX 0 0 +1 -2

H2: NOX aumenta de zero para +1: oxida, perde elétrons no ânodo (pólo negativo);

O2: NOX diminui de zero para -2: reduz, ganha elétrons no cátodo (pólo positivo).

24) 56

Considerar a reação como uma pilha (produção de energia elétrica a partir de energia química).

2H2 + O2 2H2O

NOX 0 0 +1 -2

H2: NOX aumenta de zero para +1: oxida, perde elétrons no ânodo (pólo negativo);

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

9

01. Errada – o hidrogênio oxida (NOX aumenta) e o oxigênio reduz (NOX diminui); 02. Errada – no ânodo, polo negativo, ocorre a oxidação do hidrogênio;

04. Errada – a reação é espontânea e, portanto, o potencial é positivo; 08. Certa – as células em série produzem maior d.d.p.;

16. Certa – a célula combustível funciona como uma pilha, onde os elétrons fluem do polo negativo em direção ao polo positivo;

32. Certa – a função de um catalisador é justamente acelerar as reações;

64. Errada – o hidrogênio é o combustível (armazenado) e o oxigênio é o comburente (vem do ar atmosférico).

25) D

Resolver a atividade utilizando a Lei de Hess:

Oxidação do hidrogênio: H2 2H+ + 2e (multiplicar por 2)

Redução do oxigênio: O2 + 4H+ + 4e 2H2O

* A partir da observação dos números de elétrons, multiplicar a equação I por 2.

Oxidação do hidrogênio: 2H2 4H+ + 4e

Redução do oxigênio: O2 + 4H+ + 4e 2H2O

Equação global: 2H2 + O2 2H2O

ou dividindo cada coeficiente por 2: H2 + ½O2 H2O

26) A

Assim como nas pilhas, a eletrólise é um processo que envolve oxidação e redução. A diferença é que na eletrólise o processo ocorre em um sentido contrário à espontaneidade da reação.

27) E

A recarga da bateria envolve “forçar” o fluxo de elétrons contra o sentido espontâneo da reação. Para isso ocorrer, é preciso fornecer uma tensão superior à voltagem do sentido espontâneo, ou seja, maior que 1,35V.

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

10

28) E

Diagrama I: pela observação do voltímetro (V) pode-se concluir que é uma pilha, onde a energia química é transformada em energia elétrica;

Diagrama II: pela observação do gerador e também pelo desprendimento dos gases, pode-se concluir que é uma célula eletrolítica, onde a energia elétrica é transformada em energia química.

29) C

Na eletrólise ígnea, o sal é fundido.

Pela reação global observa-se que cada sódio (Na) recebe um elétron.

30) B

I. Errada – na eletrólise, o polo positivo (platina) é o ânodo;

II. Certa – para ocorrer a reação, íons de zinco devem receber elétrons para se depositar sobre a chave (redução).

Redução do zinco: -0,76V Oxidação do cloro: -1,36V Soma: -2,12V

III. Errada – na chave, o zinco na forma de íon recebe elétrons se depositando sobre a chave na forma metálica – redução;

IV. Certa – no polo negativo (cátodo) o zinco iônico recebe elétron (redução) tornando-se metálico;

V. Errada – para a descarga no ânodo (platina) será formado Cl2 gasoso.

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

11

31) D

a) Errada – no cátodo chegam elétrons que serão recebidos pelos íons H+; b) Errada – o sódio metálico é produzido no cátodo;

c) Errada – no cátodo será formado gás hidrogênio, pois o hidrogênio tem preferência de descarga em relação ao sódio;

d) Certa – hidrogênio recebe os elétrons;

e) Errada – no ânodo é produzido gás cloro. O cloro tem preferência de descarga em relação aos íons hidroxila.

32) A

a) Errada – a eletrólise não é um processo espontâneo, pois depende de energia elétrica para ocorrer;

b) Certa – no cátodo, polo negativo, chegam elétrons: Al3+ + 3e 3Al0

c) Certa – no ânodo, polo positivo, os ânions oxigênio descarregam: 2O2- O2 + 4e

d) Certa – para a produção de alumínio há o consumo de energia elétrica.

Cátodo

(onde os cátions descarregam)

Ânodo

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

12

33) D

a) Errada – o pH aumenta, pois diminui a concentração de íon H+, ficando a solução final menos ácida;

b) Errada – o íons chumbo no PbO2 sofre oxidação;

c) Errada – o chumbo metálico sofre oxidação sendo, portanto, agente redutor;

d) Certa – cada mol de chumbo metálico perde dois elétrons (NOX aumenta de zero para +2);

e) Errada – a transferência ocorre do Pb (oxida) para o PbO2 (reduz).

34) B

Q = i . t onde Q = carga (Coulomb), i = corrente (A), t = tempo em segundos. Q = 40.330

Q = 13200C Ni2+ + 2e Ni0

1 mol de Ni libera --- 2 mols de elétrons 59g --- 2.96.500C

Xg --- 13.200C X = 4,03g

35) 0,14g

Q = i . t onde Q = carga (Coulomb), i = corrente (A), t = tempo em segundos. Q = 1.420

Q = 420C

Cu2+ + 2e Cu0

1 mol de Cu libera --- 2 mols de elétrons 64g --- 2.96.485C

Xg --- 420C X = 0,14g

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

13

36) D

1mol de O2 ocupa ---- 24L

X mol ---- 0,48L (480mL) X = 0,02mol

1mol de O2 libera ---- 4 mols de elétrons

1mol ---- 4.96500C

0,02mol ---- Y Y = 7720C

Q = i . t onde Q = carga (Coulomb), i = corrente (A), t = tempo em segundos. 7720 = i.190

i = 40,63A

37) B

A carga elétrica (Q) é calculada pela multiplicação da corrente (i) pelo tempo em segundos (t). Como o gráfico relaciona corrente e tempo, basta calcular a área do gráfico para se ter a carga elétrica total.

Para isso, vamos dividir o gráfico em duas partes:

Somando as áreas: 21.600 + 21.600 = 43.200 Coulombs

Triângulo: Área = base x altura = 7200seg (2 horas) x 6 = 21.600 C 2 2

Retângulo: Área = base x altura = 10.800seg (3 horas) x 2 = 21.600 C

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

14

38) A

Quando a peça de ferro é totalmente niquelada, ela fica revestida com níquel e resiste à oxidação. O banho em sulfato de cobre (CuSO4) tem por intenção encontrar falhas na

niquelação, onde partes que tiverem ferro exposto estarão sujeitas à reação com o cobre: Cu2+ + Fe0 --- Cu0 + Fe2+

A transformação de ferro metálico em ferro iônico caracteriza a oxidação do ferro, com o surgimento de pontos vermelhos.

39) B

A corrosão é um processo de oxidação (perde de elétrons). Assim, para uma melhor interpretação, vamos reescrever os potenciais fornecidos (potenciais de redução), na forma de potenciais de oxidação:

Fe/Fe2+: +0,44V Pb/Pb2+: +0,13V Be/Be2+: +1,87V Al/Al3+: +1,66V Ag/Ag+: -0,80V Au/Au2+: -1,69V

Quanto maior o potencial de oxidação, maior é a tendência de o metal oxidar. Assim, para uso como metal de sacrifício, é preciso um metal com um potencial de oxidação MAIOR que o do ferro (+0,44), ou seja, o melhor metal de sacrifício será o Be: +1,87.

40) A

a) Certa – a radiação alfa é composta por dois prótons (positivos) e dois nêutrons; b) Errada – a radiação beta é constituído por elétron (negativo);

c) Errada – a radiação gama não é corpuscular, ou seja, não contém partículas. Trata-se de uma onde eletromagnética;

d) Errada – alfa possui partículas positivas (prótons); e) Errada – não possui partículas.

41) D

a) Errada – a bomba de urânio produz energia vinda do processo de fissão nuclear do urânio;

b) Errada – lantânio e cério fazem parte dos lantanídeos, bloco f da tabela periódica; c) Errada – hélio é um gás nobre e, portanto, não é reativo. Tório é metal;

d) Certa – praseodímio: final da distribuição eletrônica: ... 6s2 4f5. Última camada: 6, elétron de diferenciação está na camada 4 (antepenúltima). O mesmo ocorre com o neodímio com final da distribuição eletrônica: ... 6s2 4f6.

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

15

42) C

a) Errada – a partícula alfa possui 2 prótons e dois nêutrons;

b) Errada – com a emissão beta, o número atômico aumenta em uma unidade;

c) Certa – a radiação gama é uma onde eletromagnética, não corpuscular, ou seja, sem massa e por isso possui grande poder de penetração;

d) Errada – são isótopos e por isso possuem o mesmo número atômico;

e) Errada – a partícula alfa possui menor poder de penetração que a partícula beta, por possui maior massa. Com massa maior, viaja em menor velocidade, tendo seu poder de penetração diminuído.

43) 04

01. Errada – gama não é corpuscular (não possui massa); 02. Errada – beta não é eletromagnética, é corpuscular;

04. Certa – alfa e beta possuem massa e gama é onda eletromagnética sem massa; 08. Errada – alfa e beta são corpusculares e gama é eletromagnética;

16. Errada – alfa é corpuscular.

44) D

77Ir192 78Ir192

Na emissão beta, o número atômico é aumentado em uma unidade e a massa não se altera.

45) B

52Te130 + 0n1 53I131 + -1X0

Considerando que as somas dos prótons e massas dos dois lados devem ser iguais, X possui massa zero e número de prótons -1, como um elétron. Assim, X deve ser uma partícula Beta.

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

16

46) D

a) Errada – a emissão alfa é corpuscular. A frequência é considerada quando se fala de emissão eletromagnética, como a emissão gama;

b) Errada – as mais penetrantes são as emissões alfa;

c) Errada – as emissões gama são ondas eletromagnéticas, não se assemelhando a nenhum elemento químico;

d) Certa – 6C14 7N14 + -1β0

e) Errada – cada radioisótopo tem um tempo de meia vida diferente.

47) D

A partícula (a) faz com que X possua um próton a mais e mesma massa que o Np. Assim, (a) é uma partícula Beta e X é o Pu (consultar tabela periódica 94Pu).

Com a emissão alfa, o elemento tem seu número atômico diminuído em 2 unidades e o número de massa diminuído em 4 unidades. Logo: 94Pu239 92U235

48) B

Para a análise, pode-se basear nas mudanças de número de massa. Na emissão alfa, o número de massa diminui em 4 unidades enquanto que na emissão beta, o número de massa não se modifica.

Assim, 216 212 212 212 208

49) C

a) Errada – isótopos possuem mesmo numero de prótons, o que não ocorre entre 27Co e 28Ni;

b) Errada – o que se pode perceber pelas equações é que o Co é radioativo, pois sofre decaimento, o que não ocorre com o Ni;

c) Certa – a partícula beta equivale a um elétron do núcleo. Na verdade, ela é formada quando um nêutron parte, dando origem a um próton que fica no núcleo e um elétron que é emitido (partícula beta);

d) Errada – o partícula beta é um elétron emitido do núcleo;

e) Errada – a radiação gama não é corpuscular, ou seja, não é formada por partículas.

β

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

17

50) 29

01. Certa – 105X266 103Y262 101Y258

02. Errada – seu número de massa não se altera. Isso ocorre pois o átomo perde um nêutron (que dará origem a partícula beta), mais ganha um próton (que permanece no núcleo);

04. Certa – os elementos artificiais de número atômico maior que o do urânio (transurânicos) são formados por transmutação (conversão de um elemento químico em outro);

08. Certa – na reação, um átomo de urânio é bombardeado por um nêutron dando origem a dois novos elementos de número atômico menor e 3 nêutrons (fissão nuclear); 16. Certa – partículas alfa possuem prótons (carga positiva), partículas beta são elétrons (carga negativa) e ondas gama são eletromagnéticas (sem carga).

51) E

0n1 + 92U235 36Kr92 + xXy + 30n1 + calor

Prótons: 92 Prótons: 36 + x Massa: 236 Massa: 92 + y + 3

Usando o principio da conservação das massas: 92 = 36 + x x = 56 236 = 92 + y + 3 y = 141 52) B 92U235 + 0n1 56Ba139 + 36Kr94 + xXy + energia Prótons: 92 Prótons: 56 +36 + x Massa: 236 Massa: 139 + 94 + y

Usando o principio da conservação das massas: 92 = 56 + 36 + x x = 0

236 = 139 + 94 + y y = 3

Assim: 30X1 X representa 3 nêutrons.

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

18

53) B, C, E

a) Certa – 92U238 92 – (8.2)X238 – (8.4) 92 – (16)X238 – (32)

76X206 76 + (6.1)Y206 – (6.0) 76 + 6Y206 – 0 82Pb206

b) Errada – 90Th232 90 – (6.2)X232 – (6.4) 90 – (12)X232 – (24) 78Pt208

78 + (4.1)Pt208 – (4.0) 78 + 4Pt208 – 0 82Pb208

6 radiações alfa e 4 radiações beta.

c) Errada – 92U235 92 + (6.1)X235 – (6.0) 92 + 6X235 – 0 98Cf235

98 – (8.2)Cf235 – (8.4) 98 – (16)Cf235 – (32) 82Pb203

Não forma o chumbo apresentado na questão (massa 207).

d) Certa – todos os elementos citados na questão terminam sua transmutação em isótopos do chumbo (Pb) que possuem o mesmo número atômico, porém massas atômicas diferentes caracterizando 3 isótopos do chumbo;

e) Errada – toda vez que um elemento radioativo emite partículas ele passa pelo processo de transmutação dessa forma se transformando em outro elemento. Essas transmutações ocorrem até que ele se transforme em um elemento estável.

54) A

a) Certa – enriquecimento de urânio consiste em separar o urânio radioativo do seu isótopo não radioativo;

b) Errada – o uso de radioatividade gera resíduos altamente nocivos ao meio ambiente; c) Errada – o enriquecimento de urânio consiste em uma técnica de separação;

d) Errada – a separação ocorre por meio do uso de ultra centrífugas e não por bombardeamento;

e) Errada – o enriquecimento de urânio consiste em uma técnica de separação.

8α 6β 6α 6β 4β 8α

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

19

55) D

92A238 88Ra226

A partícula responsável pela diminuição da massa é a partícula alfa, onde cada partícula emitida é responsável pela diminuição em 4 unidades.

Diminuição: 238 – 226 = 12unidades. 1 partícula alfa ---- 4 unidades

X partículas alfa --- 12 unidades X = 3 partícula alfa.

92A238 92 – (3.2)X238 – (3.4) 92 – (6)X238 – (12) 86Rn226

Como o elemento final possui 88 prótons, conclui-se que foram 2 partículas beta:

86Rn226 86 + (2.1)Y226 – (2.0) 86 + 2Y226 – 0 88Ra226

56) B

92U238 82Pb206

A partícula responsável pela diminuição da massa é a partícula alfa, onde cada partícula emitida é responsável pela diminuição em 4 unidades.

Diminuição: 238 – 206 = 32unidades. 1 partícula alfa ---- 4 unidades

X partículas alfa --- 32 unidades X = 8 partícula alfa.

92U238 92 – (8.2)U238 – (8.4) 92 – (16)U238 – (32) 76Os206

Como o elemento final possui 82 prótons, conclui-se que foram 6 partículas beta:

76Os206 76 + (6.1)Y206 – (6.0) 76 + 6Y206 – 0 82Pb206

2β 3α

6β 8α

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

20

57) A

Pela observação da equação apresentada, verifica-se que dois átomos pequenos, de hidrogênio, fundem-se para formar um átomo maior de hélio. Assim, a reação é de fusão nuclear.

58) C I. Certa; II. Certa;

III. Errada – representa a união de dois átomos para a formação de uma molécula de H2.

Não ocorre a fusão dos núcleos mas sim a ligação covalente, entre as eletrosferas dos átomos.

59) D

a) Errada – representa apenas fissão nuclear; b) Errada – é fissão nuclear;

c) Errada – fissão nuclear com liberação de energia;

d) Certa – um nêutron bombardeia um átomo grande que se divide em átomos menores (fissão nuclear);

e) Errada – fissão atômica.

60) C

Na fissão nuclear, o bombardeamento de um núcleo grande causa a separação em dois outros núcleos menores.

61) C

Nas reações de fissão nuclear que ocorrem nas bombas atômicas de urânio, ocorre o bombardeamento deste átomo com nêutrons, originando átomos menores e outros nêutrons que iniciam a reação em cadeia.

a) Errada – o bombardeamento do urânio ocorre por nêutron e não por partícula alfa; b) Errada – representa uma fusão nuclear;

c) Certa;

d) Errada – o bombardeamento do urânio ocorre por nêutron e não por partícula alfa; e) Errada – representa uma emissão beta.

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

21

62) E

63) E

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

22

65) E

66) E

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

23

68) E

69) A

a) Certa – 55Cs137 55 + 1Y137 56Ba137

b) Errada – a emissão alfa faz com que o número atômico diminui 2 unidades. Assim, dará origem a outro elemento;

c) Errada – se a amostra inicial é de 1g, após 30 anos haverá 0,5g e após 60 anos haverá 0,25g (2 meias vidas);

d) Errada – a radiação gama não altera a configuração do elemento pois trata-se de uma onda eletromagnética;

e) Errada – 1 meia vida: redução de 100 para 50%, 2 meias vidas: redução de 50 para 25%, 3 meias vidas: redução de 25% para 12,5%, 4 meias vidas: redução de 12,5% para 6,25%.

70) 11

01. Certa – nas usinas nucleares a energia da fissão nuclear e utilizada para o aquecimento da água que uma vez vaporizada, move a turbina;

02. Certa – o enunciado menciona a informação como PWR (pressurized water reactor); 04. Errada – isóbaros possuem mesmo número de massa. Isso não ocorre com U235 e U238 que na verdade são isótopos (mesmo número de prótons);

08. Certa – ao emitira uma partícula alfa, o número atômico diminui 2 unidades e o número de massa diminui 4 unidades;

16. Errada – como o tempo de meia vida é de 5 bilhões, 10 bilhões representam 2 meias vidas, onde restarão 0,25g da quantidade inicial (25%);

32. Errada – urânio na natureza ---- 0,7% de pureza

urânio enriquecido ---- 3,2% (dado no enunciado). 3,2 / 0,7 = 4,57. Deve ter sua pureza aumentada em 4,57 vezes.

Gabaritos Resolvidos Energia – Química

Semiextensivo V4 – Frente A

2012

24

71) D

1) Errada – são isótopos, então possuem o mesmo número de prótons. A diferença está no número de nêutrons e consequentemente no número de massa;

2) Certa – podem atingir outros átomos fazendo-os ter o núcleo rompido, originando a reação em cadeia;

3) Errada – 92U235 + 0n1 56Ba140 + xKry + 30n1 + energia

Prótons: 92 Prótons: 56 +x + 0 Massa: 236 Massa: 140 + y + 3

Usando o principio da conservação das massas: 92 = 56 + x + 0 x = 36

236 = 140 + y + 3 y = 93

4) Certa – o urânio é bombardeado por um nêutron (fissão) originando dois átomos menores;