EREM Jornalista Trajano Chacon
Química | Flávia Araújo
Exercícos propostos – Unidade II de 2011 (3anos)
RADIOATIVIDADE (Cada questão vale 0,2 pontos)
1) (UFPE) Isótopos radioativos de iodo são utilizados no diagnótico e tratamento de
problemas da tireóide e são, em geral, ministrados na forma de sais de iodeto. O
número de prótons, nêutrons e elétrons no isótopo 131 do iodeto modelo 13153I- são,
respectivamente:
B) 53, 78, 54. C) 53, 131, 53. D) 131, 53, 131. E) 52, 78, 53.
A) 53, 78, 52.
Comentários:
Para átomos neutros Z = p = e
Para íons, temos:
(ânions) Z = p ≠ e (e>p)
(cátions) Z = p ≠ e (e<p)
Então: para o íon dissociado dos sais de iodeto, em forma do isótopo 13153I-, teremos:
Z = p = 53
A = n + p 131 = n + 53 n = 131 – 53 n = 78
e = 54
14
N7 + 1n0 14C6 + 1H1
14
C + O2 14CO2
2) (Fuvest-SP) Em 1995, o elemento de número atômico 111 foi sintetizado pela
transformação nuclear: 28Ni64 + 83Bi209 111Rg272 + nêutron
Esse novo elemento, representado por Rg, é instável. Sofre decaimento:
111Rg272
109Mt268
107Bh264
105Db260
103Lr256
101Md252
Nesse decaimento, liberam-se apenas:
A) nêutrons. B) prótons. C) partículas α e β. D) partículas α. E) partículas β.
Comentários:
111Rg272 2α4 + 109Mt268
109Mt268 2α4 + 107Bh264
107Bh264
105Db260
2α4 + 105Db260
2α4 + 103Lr256
103Lr256 2α4 + 101Md252
3) (Vunesp-SP) Em Goiânia,
100g de 137CsCl foram
liberados de uma cápsula,
antes
utilizada
em
radioterapia, e causaram um
grave acidente nuclear. O
gráfico representa a cinética
de desintegração desse
isótopo.
Para o 137Cs, o tempo de meia-vida e o tempo para que 87,5% tenha se desintegrado
são, em anos, respectivamente:
A) 60 e 30. B) 30 e 7,5. C) 60 e 90. D) 30 e 90. E) 120 e 60.
Comentários:
De acordo com o gráfico a cada 30 anos que se passam completa-se um período de
meia-vida (P) e a massa da amostra inicial cai pela metade.
O tempo para que 87,5% se desintegre (elemento FILHO)é porque só irá restar
12,5% da amostra inicial (elemento PAI), logo temos:
14
C6 14N7 + β-
Assim que um organismo
morre, ele pára de absorver
novos átomos de carbono. A
relação de 12C por 14C no
momento da morte é a
mesma que nos outros
organismos vivos, mas o 14C
continua a decair e não é
mais reposto.
A atmosfera da Terra é
constantemente
bombardeada por partículas
sub-atômicas vindas do
exterior, os chamados "raios
cósmicos". Boa parte desses
raios cósmicos são prótons
de alta velocidade, vindos do
Sol ou de locais mais ermos
do universo. Esses prótons,
quando atingem as camadas
mais altas da nossa
atmosfera, se chocam com os
átomos que vão encontrando
e, nas colisões, arrancam
neutrons dos núcleos desses
átomos.
5) (UPE/SSA2010) Em relação às propriedades radioativas, são feitas as seguintes
proposições:
I.
A existência de núcleos estáveis, constituídos de dois ou mais prótons, é
justificada pela ação da força nuclear, que só se manifesta a grandes
distâncias entre os núcleons.
II.
É fato constatado experimentalmente que a massa de um núcleo é
sempre inferior à soma das massas de nêutrons e prótons constituintes.
III.
Nas reações de desintegração radioativa, há uma igualdade no número
total de partículas nucleares (núcleons) envolvidas na reação.
IV.
A meia-vida do decaimento radioativo está relacionada, apenas, com a
quantidade inicial da amostra radioativa a ser desintegrada.
São VERDADEIRAS:
A) I e II.
B) I e III.
C) II e IV.
D) III e IV.
E) II e III.
Comentários:
I.
Os núcleos instáveis ou radioativos são determinados pela relação entre
prótons e nêutrons.
II.
É verdadeiro devido às partículas subatômicas.
III.
É sempre mantido o balanceamento de cargas e massas dos
participantes das reações nucleares.
IV.
A meia-vida depende apenas do elemento radioativo e não das
quantidades iniciais do material.
6) (ITA) O que acontece com o número de massa e com o número atômico de um
núcleo instável se ele emite uma partícula beta?
Número de Massa
Número Atômico
A) sem alteração
aumenta de 1 unidade
B) sem alteração
diminui de 1 unidade
C) diminui de 1 unidade
sem alteração
D) aumenta de 1 unidade sem alteração
E) diminui de 1 unidade aumenta de 1 unidade
Comentários:
O núcleo que emite (elemento PAI) uma partícula β se transforma num novo núcleo
(elemento FILHO) continua com mesmo A e um próton a mais, logo Z = p + 1.
7) (UFPE) A primeira transmutação artificial de um elemento em outro, conseguida
por Rutherford em 1919, baseou-se na reação
4) (UPE/SSA2010) - Um fragmento de tecido encontrado em uma escavação
arqueológica apresentou atividade
radioativa do carbono-14 de 3,5
desintegrações/min.g. Admita que a taxa de desintegração atual do carbono-14 na
matéria viva é de 14 desintegrações/min.g. A idade, em anos, aproximada, para esse
fragmento de tecido é:
(meia-vida do carbono -14 = 5.730 anos.)
A) 8.595
B) 11.460
C) 17.190
D) 5.730
E) 22.920
Comentários:
14 des/min.g 7 des/min.g 3,5 des/min.g
Ocorreram três meias-vidas, como t = x . P, então t = 3 x 5700 = 11460 anos
14
4 → * + H1
7N + 2He
1
É CORRETO afirmar que:
A) núcleo * tem dezessete nêutrons.
B) átomo neutro do elemento * tem oito elétrons.
C) núcleo 1H1 é formado de um próton e um neutron.
D) número atômico do elemento * é 8.
E) número de massa do elemento * é 17.
Comentários:
B, D, E estão corretas, pois sempre é mantido o balanceamento de cargas e massas
dos participantes das reações nucleares.
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8) (UFPE) Em um material radioativo emissor de partículas α, foi observado que,
após 36 horas, a intensidade da emissão α estava reduzida a 50% do valor inicial, e a
temperatura do material havia passado de 20 para 35 graus centígrados. Sabendo-se
que o elemento emissor possui número de massa par, podemos afirmar que:
A) o tempo de meia vida do elemento radioativo é de 36/2, ou seja, 18 horas.
B) o tempo de meia vida é indeterminado, uma vez que a temperatura variou
durante a medição.
C) o elemento emissor deve possuir número atômico par, uma vez que tanto o
número de massa quanto o número atômico das partículas α são pares.
D) o elemento emissor deve possuir número atômico elevado; esta é uma
característica dos elementos emissores de radiação α.
E) a emissão de partícula α, muito provavelmente, deve estar acompanhada de
emissão β, uma vez que o tempo de meia vida é de somente algumas horas.
9) (FUVEST) A seguinte declaração foi divulgada no jornal eletrônico FOLHA.com –
mundo em 29/05/2010: “A vontade do Irã de enriquecer urânio a 20% em seu território
nunca esteve sobre a mesa de negociações do acordo assinado por Brasil e Turquia
com Teerã, afirmou nesta sexta-feira o ministro das Relações Exteriores brasileiro
Celso Amorim”. Enriquecer urânio a 20%, como mencionado nessa notícia, significa:
2Al3+
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6e
2Al(s)
6.(96500C) -------------- 2.(27g)
14400C ------------------ x
+
x=
54g.14400C
∴ x ≅ 1,34 g
6.96500C
12) (UPE-2009-Q2) Numa cuba de galvanoplastia, cujo cátodo tem uma área de 100
cm2, contendo uma solução aquosa de nitrato de prata, passa-se uma corrente
elétrica de 1,93A durante 25min. Admita que a massa de prata depositada no cátodo
se deposite uniformemente, por toda a área do cátodo. Em relação a essa experiência
de prateação, é CORRETO afirmar que:
Dados: M(Ag) = 108g/mol, d(Ag) = 10,0g/cm3
A) a massa de prata depositada no cátodo é igual a 3,50g.
B) a espessura da camada de Ag depositada no cátodo é de 3,24.10-3cm.
C) a carga que atravessou a cuba durante os 25min é igual a 3.000 C.
D) a massa de prata depositada no cátodo é igual a 7,0g.
E) a quantidade de Ag presente na solução é insuficiente para cobrir toda a área
do cátodo.
Comentários: Lembre-se: 1mol de e- transporta uma carga de
NOTE E ADOTE
As porcentagens aproximadas dos isótopos 238U e 235U existentes em uma amostra de
urânio natural são, respectivamente, 99,3% e 0,7%.
A) aumentar, em 20%, as reservas conhecidas de urânio de um território.
B) aumentar, para 20%, a quantidade de átomos de urânio contidos em uma amostra
de minério.
C) aumentar, para 20%, a quantidade de 238U presente em uma amostra de urânio.
D) aumentar, para 20%, a quantidade de 235U presente em uma amostra de
urânio.
E) diminuir, para 20%, a quantidade de 238U presente em uma amostra de urânio.
Comentários:
Enriquecer urânio a 20%, como mencionado nessa notícia, significa aumentar, para
20%, a quantidade de 235U presente em uma amostra de urânio.
10) (FUVEST) Em 1921, E. Rutherford e J. Chadwick relataram que, ao bombardear
átomos de nitrogênio 147 N com partículas alfa (núcleos de 24 He ), ocorria a liberação
de prótons. Posteriormente, eles afirmaram:
Não há informação sobre o destino final da partícula alfa... É possível que
ela se ligue, de alguma maneira, ao núcleo residual. Certamente ela não é reemitida
pois, se assim fosse, poderíamos detectá-la.
Anos mais tarde, P. Blackett demonstrou que, na experiência relatada por Rutherford
e Chadwick, havia apenas a formação de um próton e de outro núcleo X. Também
lembrou que, na colisão da partícula alfa com o átomo de nitrogênio, deveria haver
conservação de massa e de carga nuclear.
A) Com base nas informações acima, escreva a equação
nuclear representativa da transformação que
ocorre ao se bombardear átomos de
nitrogênio com partículas alfa.
B) O núcleo X formado na experiência
descrita é um isótopo de nitrogênio?
Explique sua resposta.
Comentários:
a) Equação nuclear representativa da transformação:
14
7
4
2
1
1
N + α → p + X, então
14
7
N + 24 α → 11p +
e–
X
b) Isótopos apresentam o mesmo número de prótons. Como o número de prótons do
nitrogênio é sete e do núcleo X formado é 8 ( 8 O ), o núcleo X não é um isótopo de
nitrogênio.
ELETRÓLISE (cada questão vale 0,25 pontos)
11) Quantos gramas de alumínio se libertam na eletrólise ígnea de (sulfato de
alumínio) Al2(SO4)3 pela passagem de uma corrente elétrica de 4A durante 1 hora?
(Massa molar: Al = 27g/mol)
A) 1,34 g. B) 2,68 g. C) 4,00 g. D) 6,32 g. E) 10,7 g
Para:
Al3+ + 3e- Al(s)
e, se:
Q
∴ Q = i..t
t
Ag(s)
96500C ------ 108g
1,93.25.60 --- m
m = 3,24g
A densidade pode ser calculada por: d = m ∴ m = d .V
V
m=dxV
3,24g = 10g/cm3 x V, então:
V=
3,24 g
= 0,324cm3
10 g / cm3
V = Área x altura (espessura)
0,324cm3 = 100cm2 x h, então:
h = 0,00324cm = 3,24 x 10–3 cm
13) (UPE/SSA2010) Em relação à eletrólise, analise as afirmativas e conclua.
0 0 Na eletrólise ígnea do hidróxido de sódio a 500ºC, ocorre, no ânodo, a descarga
da hidroxila, produzindo água e gás oxigênio.
1 1 A eletrólise do ácido sulfúrico, diluído em solução aquosa, com eletrodos inertes,
produz, no cátodo, uma mistura de gases hidrogênio e oxigênio.
2 2 O ácido sulfúrico é formado na eletrólise, em solução aquosa com eletrodos
inertes do sulfato de zinco.
3 3 Ocorre, apenas, a eletrólise da água, quando se eletrolisa o nitrato de sódio em
solução aquosa, diluída com eletrodos inertes.
4 4 Na eletrólise do ácido sulfúrico em solução aquosa concentrada, no cátodo,
forma -se o ácido H2S2O8 devido à oxidação do H2SO4.
Comentários: Importante lembrar!
14) (Covest-91) Qual a produção diária, em toneladas de alumínio, de uma industria
que utiliza uma corrente elétrica de 3,0 x 106 A, para a redução eletrolítica deste metal
em AlCl3 fundido?
Dados: 1 F (Faraday) = 96500 C (Coulomb)
Al = 27g / mol
Comentários: Lembre-se: 1mol de e- transporta uma carga de 96400C = 1F
AlCl3 Al3+ + 3ClAl3+
+
3e
Al(s)
i=
3.(96500C) ---------------------- 27g
3,0.106A x 24h.60m.60s ---- x
Q
∴ Q = i..t
t
259200.10 6 C.27 g
3.96500C
6998400.10 6 g
x=
289500
x ≅ 24.10 6 g ∴ x = 24t
x=
Comentários:
Temos que: Al2(SO4)3 2Al3+ + 3SO42-
i=
Semi-reação anódica da água (+): 2OH-(aq) → H2O(l) + ½O2(g) + 2eSemi-reação catódica da água (-): 2 H+(aq) + 2e- → H2(g)
A
Z
17
8
Ag+ +
96400C = 1F
i( A) =
Q(C )
∴ Q(C ) = i( A).t ( s)
t (s)
Q = 4 A.3600s
Q = 14400C
Lembre-se: 1mol de e- transporta uma carga de 96400C = 1F