Carlos Corrêa
Fernando Basto
Noémia Almeida
Aula nº 14
U. 1 - Aula nº 14
1. Arquitectura do Universo
SUMÁRIO:
1.5 – A formação estelar de elementos
químicos.
1.6 – Reacções nucleares.
1.7 – Distribuição de elementos químicos
no Universo.
Química A - Ano 1
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1. Arquitectura do Universo
1.5 – A formação estelar de elementos químicos
A observação astronómica sistemática permitiu deduzir que
a formação dos elementos químicos no Universo
tem origem na evolução das estrelas.
Proto-estrelas e fusão de núcleos de hidrogénio
Uma estrela forma-se a partir de
grandes nuvens de gases
(principalmente hidrogénio) e poeiras
(cinzas ou restos de outras estrelas já
extintas) que se contraem por efeito
de atracção gravitacional.
Química A - Ano 1
É a fase de proto-estrela.
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Fusão de núcleos de hidrogénio nas estrelas
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Química A - Ano 1
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1.5 – A formação estelar de elementos químicos
Gigantes vermelhas e fusão nuclear do hélio
3 4He  12C + 7,03 x l09 kJ /mol
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1.5 – A formação estelar de elementos químicos
Gigante vermelha “pequena”
Gigante vermelha “grande”
Anã branca
Supernova
12C
+ 4He 
16O
+ 4,58 x 108 kJ/mol
 20Ne
 24Mg
 28Si
 32S
 36Ar
 40Ca
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1.5 – A formação estelar de elementos químicos
Mais tarde, outras estrelas nascem a partir de nuvens de
hidrogénio, enriquecidas agora com os elementos resultantes
de estrelas já desaparecidas, e nessas novas estrelas
sintetizam-se, por sua vez, os restantes elementos químicos.
Nucleossíntese primordial
Do “Big Bang” até às proto-estrelas
Nucleossíntese estelar
Durante a vida das estrelas
Nucleossíntese interestelar
Depois da morte das supernovas
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 Escola Virtual - F Q A (1) A5 - P5
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1.6 – Reacções nucleares
Reacção química.
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Nas reacções químicas correntes:
-os núcleos dos átomos não são
alterados,
- os elementos químicos do
sistema reaccional mantêm-se,
havendo apenas alteração das
unidades estruturais do sistema
reaccional,
- as energias postas em jogo são
bastante modestas, comparadas
com as energias produzidas nas
reacções nucleares
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1. Arquitectura do Universo
As reacções nucleares diferem das
reacções químicas por ocorrerem ao nível
dos núcleos e não das camadas
electrónicas e envolvem uma quantidade de
energia milhões de vezes maiores.
A lei de Lavoisier (da conservação da massa),
como foi então enunciada, não se aplica às
reacções nucleares. Na realidade, nas reacções
nucleares a massa total dos reagentes e a
massa total dos produtos não são iguais, devido
à transformação de massa em energia.
Reacção nuclear
os núcleos dos átomos são alterados
transformação de elementos químicos noutros diferentes
a energia posta em jogo é muito superior (em relação às reacções químjcas correntes)
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Fusão nuclear
Núcleos leves (como os
de hidrogénio, de hélio e
de lítio) podem fundir,
dando origem a um
núcleo maior e mais
estável, libertando
também quantidades
elevadas de energia
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Cisão ou fissão nuclear
Um núcleo pesado (de Ar > 200)
bombardeado com neutrões (ou
outras partículas) pode dividirse em núcleos menores e mais
estáveis e libertar uma ou mais
partículas subatómicas e
também quantidades elevadas
de energia
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Reacções em cadeia
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Radioisótopos
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Contadores radioactivos
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Escrita de equações de reacções nucleares
Obedece às seguintes regras [1] :
Regra Z – A soma dos números atómicos das partículas
reagentes é igual à soma dos números
atómicos dos produtos da reacção;
Regra A – A soma dos números de massa das partículas
reagentes é igual à soma dos números de
massa dos produtos da reacção.
[1]
Além da regra geral de escrita das equações químicas
designada “regra da neutralidade ou de
conservação de cargas”
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1.7 – Distribuição dos elementos químicos no Universo
O elemento mais
abundante
é
o
hidrogénio,
com
60,3% (88,6% em
número de átomos)
e em seguida o
hélio, com 36,5%
(11,3% em número
de átomos).
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1.7 – Distribuição dos elementos químicos no Universo
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