Colégio Planeta Prof.: Rayder Lista de Química Aluno(a): Questão 01) O 131I é um radionuclídeo que pode ser gerado de acordo com a seguinte reação nuclear, em que X é um determinado nuclídeo que absorve um nêutron, gerando Y: O nuclídeo Y, por sua vez, decai espontaneamente para acordo com a reação 131I, de Y 131I + – O nuclídeo X é 130Te. 131Te. 130I. 131Xe. 132Xe. Questão 02) Um nuclídeo emite sucessivamente uma partícula alfa () seguida de uma emissão beta () e, novamente, uma emissão alfa (). Este nuclídeo radioativo possui número atômico 70 e número de massa 173. Ao final, o átomo que encerra esta série de emissões terá em seu núcleo A) B) C) D) E) 98 nêutrons. 90 prótons. 230 nêutrons. 110 prótons. 105 nêutrons. Questão 03) 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. Turma: Turno: Matutino Questão 04) Radioatividade é o fenômeno pelo qual um núcleo instável emite espontaneamente determinadas partículas e ondas, transformando-se em outro núcleo mais estável. As partículas e ondas emitidas pelo núcleo recebem genericamente o nome de radiações. O fenômeno da radioatividade é exclusivamente nuclear, isto é, ele se deve unicamente ao núcleo do átomo. Um átomo Y, de número atômico 88 e número de massa 226, emite duas partículas alfa, transformando-se num átomo X, o qual emite uma partícula beta, produzindo um átomo W. Considerando essas informações, faça o que se pede: A) B) X+nY A) B) C) D) E) Data: 13 / 03 / 2015 ENEMais TEXTO: 1 - Comum à questão: 1 Após o acidente nuclear ocorrido em março de 2011 em Fukushima, no Japão, houve contaminação do meio ambiente por iodo-131. Para acelerar a eliminação deste isótopo radioativo eventualmente ingerido, pode-se administrar tabletes que contêm 85 mg de iodato de potássio (KIO3). O iodo estável contido nesses tabletes compete com o iodo-131 incorporado, acelerando sua eliminação metabólica. Lista 03 Determine Z e A do átomo X. Determine Z e A do átomo W. Questão 05) Um radioisótopo emite uma partícula e posteriormente uma partícula , obtendo-se ao final o elemento 234 91Pa O número de massa e o número atômico do radioisótopo original são, respectivamente: Questão 06) A desintegração de um elemento radioativo ocorre segundo a seqüência X Y V W, pela emissão de partículas BETA, BETA e ALFA, respectivamente. Podemos, então, afirmar que são isótopos. A) B) C) D) E) V e W. Y e W. Y e V. X e W. X e Y. Questão 07) Quando o átomo radioativo partícula beta há formação do: A) B) C) D) E) 89Ac 91Ac 234 emite uma 230 234 89Ac 234 90Th 232 91Pa 234 90U Questão 08) Uma série radioativa consiste em um conjunto de radioisótopos que são formados a partir de um radioisótopo inicial, pela sucessiva emissão de partículas alfa e beta. Na série radioativa que se inicia com o 93Np237 e termina com o 209, o número de partículas alfa e beta emitidas é de, 83Bi respectivamente: A) B) C) D) E) 3 e 5. 7 e 4. 6 e 3. 5 e 2. 8 e 6. Questão 09) O isótopo 131 do iodo (número atômico 53) é usado no diagnóstico de disfunções da tireóide, assim como no tratamento de tumores dessa glândula. Por emissão de radiações e , esse isótopo se transforma em um outro elemento químico, E. Qual deve ser a notação desse elemento? O núcleo resultante, após o decaimento do polônio 210, é um isótopo do elemento: A) B) C) D) E) astato. bismuto. chumbo. polônio. radônio. A) B) C) D) E) 130 52 E. 131 52 E. 130 53 E. 130 54 e. 131 54 E. Questão 10) Os raios invisíveis Em 1898, Marie Curie (1867-1934) era uma jovem cientista polonesa de 31 anos radicada em Paris. Após o nascimento de sua primeira filha, Irene, em setembro de 1897, ela havia acabado de retornar suas pesquisas para a produção de uma tese de doutorado. Em comum acordo com seu marido Pierre Curie (1859-1906), ela decidiu estudar um fenômeno por ela mesma denominado radiatividade. Analisando se esse fenômeno - a emissão espontânea de raios capazes de impressionar filmes fotográficos e tornar o ar condutor de eletricidade - era ou não uma prerrogativa do urânio, Marie Curie acabou por descobrir em julho de 1898 os elementos químicos rádio e polônio. Por algum motivo, os átomos de rádio e polônio têm tendência a emitir raios invisíveis, sendo esta uma propriedade de determinados átomos. Na tentativa de compreender esse motivo, a ciência acabou por redescobrir o átomo. O átomo redescoberto foi dividido em prótons, nêutrons, elétrons, neutrinos, enfim, nas chamadas partículas subatômicas. Com isso, teve início a era de física nuclear. ("Folha de S. Paulo", 22 de novembro de 1998,p.13). Relacionado ao texto e seus conhecimentos sobre radiatividade, assinale a afirmação correta. A) B) O contador Geiger é um aparelho usado para medir o nível de pressão. Para completar a reação nuclear: 27 13 A l + x 24 12M g + 4 2H e , x deve ser uma partícula beta. C) O 88Ra225 ao transformar-se em actínio, Z = 89 e A = 225, emite uma partícula alfa. D) O elemento químico rádio apresenta Z = 88 e A = 225, logo pertence à família dos metais alcalinos terrosos e apresenta 7 camadas eletrônicas. E) O polônio, usado na experiência de Rutherford, emite espontaneamente nêutrons do núcleo. Questão 11) O 212 84 Po ou 212 83 Bi Questão 13) Trabalhando com raios catódicos, no final do século XIX, o físico alemão Wilheim Konrad Roentgen observou que estes raios, ao se chocarem com superfícies de vidro ou metálicas, produziam uma nova radiação que posteriormente foram denominadas de raios X, universalmente utilizados no diagnóstico de fraturas ósseas e outras ocorrências médicas. Em relação aos raios X, é correto afirmar que A) B) C) D) E) não possuem massa e carga elétrica. possuem massa igual a 4 u. possuem carga elétrica e não possuem massa. possuem massa e carga elétrica. não possuem carga elétrica e possuem massa. Questão 14) Uma fonte radioativa, como o césio 137, que resultou num acidente em Goiânia, em 1987, é prejudicial à saúde humana porque A) a intensidade da energia emitida não depende da distância do organismo à fonte. B) a energia eletromagnética liberada pela fonte radioativa interage com as células, rompendo ligações químicas. C) o sal solúvel desse elemento apresenta alta pressão de vapor, causando danos ao organismo. D) a energia liberada violentamente sobre o organismo decorre do tempo de meia-vida, que é de alguns segundos. E) a radiação eletromagnética liberada permanece no organismo por um período de meia-vida completo. TEXTO: 2 - Comum à questão: 15 O diagrama representa a série de desintegração radioativa que se inicia com um isótopo natural radioativo do urânio e termina com a formação de um isótopo estável de chumbo. sofre decaimento radioativo, resultando no Tl . As radiações emitidas quando o bismuto – 212 208 81 decai para Po – 212 e Tl – 208 são, respectivamente, A) B) C) D) E) alfa e beta. alfa e gama. beta e alfa. beta e gama. gama e alfa. Questão 12) Uma amostra de urânio radioativo, 238U 92 , colocada em um recipiente cilíndrico de chumbo, decai em tório, 234 90Th , e emite radiação por meio de uma fenda na câmara de chumbo. A radiação passa entre duas placas condutoras, ligadas a uma fonte de corrente contínua, e incide sobre uma tela fluorescente, conforme a figura (as linhas pontilhadas indicam as possíveis trajetórias das partículas). Fen d a nobloco F en danobloco ded c h u m b o e c h u m b o T eT la flfu o rr e s e n te ela lu o e sc ce n te a b + c C â m a rd aed c h u m bo C â m ar a ce h u m b o P a c c o n d u to P ll a c aa ss co n d ut o ra sras M a ila lar a d ito a tivo M a tt ee rir a r d io a iv o Assinale a correspondência correta entre partícula emitida e posição na tela fluorescente. A) , b. B) , a. C) , c. D) , c. E) , a. A meia-vida do radioisótopo do urânio que inicia essa série é de aproximadamente 4,5 bilhões de anos, enquanto que os demais radioisótopos que constituem a série têm meias-vidas muito mais curtas: poucos anos, meses, dias, horas, minutos e até segundos. Questão 15) Analisando-se esse diagrama, nota-se que, na série de desintegração radioativa do urânio, há I. II. III. emissão de partículas ; emissão de partículas –; captura de nêutrons. Está correto o contido em A) B) C) D) E) I, apenas. II, apenas. III, apenas. I e II, apenas. I, II e III. Questão 16) Pacientes que sofrem de câncer de próstata podem ser tratados com cápsulas radioativas de iodo-125 implantadas por meio de agulhas especiais. O I-125 irradia localmente o tecido. Este nuclídeo decai por captura eletrônica, ou seja, o núcleo atômico combina-se com um elétron capturado da eletrosfera. O núcleo resultante é do nuclídeo: A) B) C) D) E) Te-124. Te-125. Xe-124. Xe-125. I-124. Questão 17) O cobre 64 ( 29Cu64) é usado na forma de acetato de cobre para investigar tumores no cérebro. Sabendo-se que a meia vida deste radioisótopo é de 12,8 horas, pergunta-se: A) B) Qual a massa de cobre 64 restante, em miligramas, após 2 dias e 16 horas, se sua massa inicial era de 32 mg? Quando um átomo de cobre 64 sofrer decaimento, emitindo duas partículas a, qual o número de prótons e nêutrons no átomo formado? Questão 18) Dentre os metais alcalino-terrosos, o elemento rádio é o que apresenta maior massa atômica, 226 u. Foi descoberto em 1898 por Pierre e Marie Curie e seu nome vem da palavra radius, que significa raio, em latim. Este elemento pode-se apresentar na forma de isótopos com números de massa 223, 225, 226 e 228. A seguir, é representado graficamente o decaimento radioativo de um de seus isótopos. Decaimento radioativo de uma amostra de Rádio 223 Atividade (%) 100 1,4 x 103. 2,9 x 103. 5,7 x 103. 1,1 x 104. 1,7 x 104. Questão 21) O uso de isótopos radioativos, em Medicina, tem aumentado muito nos últimos anos, sendo o tecnécio-99 o mais usado em clínicas e hospitais brasileiros. O principal fornecedor desse isótopo é o Canadá, e problemas técnicos recentes em seus reatores resultaram em falta desse material no Brasil. Uma proposta alternativa para solucionar o problema no país foi substituir o tecnécio-99 pelo tálio-201. O tálio-201 pode ser produzido a partir do tálio-203, bombardeado por próton (11 p) acelerado em acelerador de partículas. O tálio-203 incorpora o próton acelerado e rapidamente se desintegra, formando chumbo-201 e emitindo nêutrons no processo. Posteriormente, o chumbo-201 sofre nova desintegração, formando 201Tl, um isótopo com meia-vida de 73 horas. Pede-se: A) B) Escreva a equação balanceada, que representa a reação nuclear para a produção de 201Pb, a partir do bombardeamento do 203Tl com prótons, segundo o processo descrito no enunciado dessa questão. Considerando que na amostra inicial de radiofármaco contendo 201Tl tem uma atividade radioativa inicial igual a A0, e que pode ser utilizada em exames médicos até que sua atividade se reduza a A0/4, calcule o período de tempo, expresso em horas, durante o qual essa amostra pode ser utilizada para a realização de exames médicos. Dados: 50 203 81 = tálio-203; Tl 1 0 chumbo-201; n nêutron; 25 0 11 22 33 44 55 Dias 66 77 88 99 Com base no gráfico acima, se uma amostra do isótopo 223 do rádio apresenta hoje massa igual a 2–1 g, a massa inicial dessa amostra, em gramas, há 66 dias, era: 1 1p 204 82 PB = chumbo-204; 201 82 PB = próton. TEXTO: 3 - Comum à questão: 22 A cintilografia é um procedimento clínico que permite assinalar a presença de um radiofármaco num tecido ou órgão, graças à emissão de radiações que podem ser observadas numa tela na forma de pontos brilhantes (cintilação). 64. 32. 16. 8. 4. Questão 19) Durante sua visita ao Brasil em 1928, Marie Curie analisou e constatou o valor terapêutico das águas radioativas da cidade de Águas de Lindoia, SP. Uma amostra de água de uma das fontes apresentou concentração de urânio igual a 0,16 g/L. Supondo que o urânio dissolvido nessas águas seja encontrado na forma de seu isótopo mais abundante, 238U, cuja meia-vida é aproximadamente 5 x 109 anos, o tempo necessário para que a concentração desse isótopo na amostra seja reduzida para 0,02 g/L será de A) B) C) D) E) A) B) C) D) E) 75 0 A) B) C) D) E) Dado: meia-vida do carbono–14 = 5,73 x 103 anos 5 x 109 anos. 10 x 109 anos. 15 x 109 anos. 20 x 109 anos. 25 x 109 anos. Questão 20) No início da década de 1990, um cadáver de homem pré–histórico foi encontrado numa geleira próxima à fronteira entre Itália e Áustria, apresentando um espantoso estado de conservação. Para levantar o tempo, em anos, da sua morte, os cientistas usaram o método da datação pelo carbono –14, resultando em uma taxa de carbono–14 igual a 50% da taxa normal. O tempo levantado pelos cientistas, em anos, foi de, aproximadamente, CINTILOGRAFIA ÓSSEA Questão 22) Os principais agentes usados nas clínicas de medicina nuclear para cintilografia são os radiofármacos marcados com 99mTc, o qual é obtido através do decaimento do elemento X, conforme o esquema a seguir. A) B) Identifique o elemento X e a radiação A. Calcule a concentração molar de 99mTcO4– em 100 mL de uma solução contendo 16,2 g de 99mTcO4– após um período de 12 horas. Questão 23) No decaimento radioativo do 234Th90, há emissão de 4 partículas alfa e 3 partículas ß até atingir o isótopo ZAtA onde Z e A são respectivamente: A) B) C) D) E) TEXTO: 4 - Comum à questão: 30 O índio-111 é um isótopo radioativo utilizado em medicina nuclear, para o diagnóstico, por imagem, de infecções, inflamações e tromboses. Pode ser produzido em cíclotrons pela reação nuclear representada pela equação em que X representa certo núcleo atômico. X 11p In 01n 111 Uma vez produzido, a radioatividade desse isótopo decresce em função do tempo, conforme mostra o gráfico. 82 ; 218. 85 ; 218. 85 ; 214. 82 ; 230. 80 ; 226. Questão 24) O césio 137 é um isótopo radioativo produzido artificialmente. O gráfico abaixo indica a porcentagem deste isótopo em função do tempo. Questão 30) O número de dias que mais se aproxima da meiavida do índio-111 é A) B) Qual a meia vida deste isótopo? Decorridos 80 anos da produção do isótopo, qual a sua radioatividade residual? Questão 25) A meia-vida de 4g de um elemento radioativo é de 8 horas; a meia-vida de 2g desse elemento será: A) B) C) D) E) 16 horas. 8,0 horas. 4,0 horas. 2,0 horas. 1,0 horas. Questão 26) O iodo-125, variedade radioativa do iodo com aplicações mideicinais, tem meia-vida de 60m dias. Quantos gramas de iodo-125 irão restar, após 6 meses, a partir de uma amostra contendo 2,00g do radioisótopo? A) B) C) D) E) 1,50. 0,75. 0,66. 0,25. 0,10. Questão 27) A irradiação com raios gama provenientes do Co-60 tem sido usada na preservação de alimentos pois destrói fungos e bactérias presentes no ambiente, principais causadores do apodrecimento. Sabendo-se que a meia vida desse radioisótopo é de 5 anos, a porcentagem aproximada de Co-60 que se desintegrou após 20 anos é: A) B) C) D) E) 6,20. 12,5. 25,0. 75,0. 93,8. A) B) C) D) E) 3. 4. 6. 8. 9. GABARITO 1) Gab: A 2) Gab: A 3) Gab: C 4) Gab: a) Z = 86; A = 222 b) Z = 87; A = 222 5) Gab: 238 e 92 6) Gab: D 7) Gab: E 8) Gab: B 9) Gab: E 10) Gab: D 11) Gab: C 12) Gab: C 13) Gab: A 14) Gab: B 15) Gab: D 16) Gab: B 17) Gab: a) massa final = 1mg b) P = 25 (prótons) N = 31 (nêutrons) 18) Gab: B 19) Gab: C 20) Gab: C 21) Gab: a) 1 203 201 1 81 Tl + 1 p 82 Pb + 3 0 n b) até 146 horas. 22) Gab: a) XO 4 1 0 99m TcO 4 então: 99m Questão 28) Tem-se uma amostra radioativa de 96 g de 234 90Th , cujo período de semidesintegração é de 24,5 dias. Calcule o tempo, em dias, para a amostra apresentar apenas 6 g de 234 90Th . Questão 29) Um medicamento quimioterápico contém, como princípio ativo, um isótopo radioativo com um período de semidesintegração de 4,5 horas. Se um paciente em tratamento ingerir um comprimido formulado com 10mg do princípio ativo, quantas meias-vidas serão necessárias para que essa massa sofra uma redução de 87,5%? (Caso necessário, aproxime o resultado para o inteiro mais próximo). b) TcO 4 A 99 aproximadamente de 0,25 mol/L. 23) Gab: B 24) Gab: a) 30 anos b) 15,8% 25) Gab: B 26) Gab: D 27) Gab: E 28) Gab: 98 29) Gab: 003 30) Gab: A 42X = Mo TcO 4 então: A = radiação