Disciplina
Lista nº
Quím. geral
.1
Professor
Fco. Yassis
Assuntos
Radioatividade
Natureza das emissões radioativas e seus
cálculos.
A emissão radiativa é constituída de
partículas de carga positiva, partículas de
carga negativa e ondas eletromagnéticas.
Se um isótopo de um elemento radioativo
emite uma partícula alfa, transforma-se em
outro elemento que possui duas unidades a
menos no número atômico e quatro
unidades a menos no número de massa.
→ +2α4 + 88Ra228
228 + 4 = 232
88 + 2 = 90
90Th
Essas radiações receberam os seguintes
nomes:
Partículas alfa (α) : são constituídas de 2
prótons e 2 nêutrons. São núcleos de
átomos de hélio e têm velocidade de até
30.000 Km/s grande energia e pequeno
poder de penetração.
+2α
4
2ª Lei: Soddy, Fajans, Russel
Quando um isótopo de um elemento emite
uma partícula beta, transforma-se em um
isóbaro com uma unidade a mais no
número atômico.
ou He2+
90Th
Partículas beta (β): São partículas
semelhantes aos elétrons. São emitidas
pelo núcleo, na transformação de um
nêutron em um próton. -1β0 Admite-se que
um nêutron desintegra-se formando um
próton, um elétron e um neutrino (partícula
sem carga e praticamente sem massa)
possuem velocidade muito alta, próxima a
da luz. Possuem poder de penetração maior
que as partículas alfa.
0n
1
→ +1p1 + -1β0 + 0u0
0
234
→ -1β0 + 91Pa234
Exemplo:
Dada a equação:
204
90X
→ xα + yβ + 92Y192
Determinar x e y
Resolução:
204
90X
Emissões gama (γ): São emissões de
núcleos instáveis, em forma de ondas
eletromagnéticas do tipo da luz, porém de
baixo comprimento de onda e altíssima
energia, grande poder de penetração (até
15 cm de aço) sendo detidas por placas de
Pb de 5cm ou mais e por paredes grossas
de concreto, não possuem massa e não
possuem carga elétrica
0γ
232
→ x+2α4 + y-1β0 + 92Y192
Montamos duas equações:
a) uma para os índices superiores:
204 = 4x + 0y + 192
x=3
b) uma para os índices inferiores:
90 = 2x + (-1y) + 92
90 = 2(3) -1y +92
y=8
204
90X
→ 3+2α4 + 8-1β0 + 92Y192
Leis da radioatividade
Cinética da radioatividade
1ª Lei: Soddy
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Meia
vida
ou
período
de
semidesintegração: é o tempo que leva para
a metade da amostra desintegrar-se.
Quando o número de meias-vidas aumenta
de 1, 2, 3, 4 vezes etc., o valor da massa
inicial (mi) diminui, respectivamente, de 21,
22, 23, 24 etc. Essa correspondência nos
permite formular a expressão geral para
calcular a massa final (mf) existente após x
meias-vidas:
Mf = mi/2x
x = é o número de meias-vidas transcorrido.
1. (UERJ 2010) A sequência simplificada
abaixo mostra as etapas do decaimento
radioativo do isótopo U238: Determine o
número de partículas α e β emitidas na
etapa III e identifique, por seus símbolos, os
átomos isóbaros presentes na sequência.
chumbo corresponde a 4,14% em massa da
liga. Seu isótopo radioativo 210Pb decai
pela emissão sucessiva de partículas alfa e
beta, transformando-se no isótopo estável
206Pb.
Calcule o número de átomos de chumbo
presentes em 100g da liga metálica citada.
Em seguida, determine o número de
partículas alfa e beta emitidas pelo isótopo
radioativo 210Pb em seu decaimento.
4. (UERJ 2005) No tratamento de tumores
cancerígenos, recomenda-se a radioterapia,
que consiste em tratar a área atingida pelo
câncer com a radiação emitida pelo cobalto60. Esse isótopo tem sua meia-vida igual a
5,25 anos e se desintegra espontanemente
emitindo partículas beta e produzindo
níquel-60 estável. Uma amostra radioativa
de massa 200 g, constituída por 95% de
cobalto-59 e 5% de cobalto-60, foi colocada
em um aparelho radioterápico.
U238 → 90Th234 → 91Pa234 → 84Po210 → 82Pb206
92
2. (UERJ 2009) O isótopo rádio-226,
utilizado em tratamentos medicinais, é um
alfa-emissor com tempo de meia-vida de 3,8
dias. Para estudar a decomposição do
rádio-226, realizou-se um experimento em
que uma amostra sólida de 1 mol dessa
substância foi introduzida em uma ampola
com capacidade de 8,2 L. Nessa ampola, a
pressão interna inicial era igual a 1,5 atm e
a temperatura, constante em todo o
experimento, igual a 27 °C. Considere as
informações: o decaimento do rádio-226
produz radônio-222 e hélio-4; os gases
hélio e radônio têm comportamento
ideal; não há reação entre os gases no
interior da ampola.
A) Sabendo que o cobalto-59 é estável,
determine a relação entre a massa de
níquel-60 produzida e a massa de cobalto60 restante, após 21 anos.
B) Comparando os raios do cobalto
metálico e do íon de cobalto III, cite o que
apresenta menor tamanho e o elétron
diferenciador da espécie iônica cobalto III.
Calcule a pressão, em atm, no interior da
ampola, 7,6 dias após o início do
experimento.
3- (UERJ 2007) O chumbo participa da
composição de diversas ligas metálicas. No
bronze arquitetônico, por exemplo, o teor de
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