REVISÃO de RADIATIVIDADE

REVISÃO DE RADIOATIVIDADE !

1) (Unicamp-2000) O homem, na tentativa de melhor compreender os mistérios da vida, sempre lançou mão de seus conhecimentos científicos e/ou religiosos. A datação por carbono quatorze é um belo exemplo da preocupação do homem em atribuir idade aos objetos e datar os acontecimentos. Em 1946 a Química forneceu as bases científicas para a datação de artefatos arqueológicos, usando o 14C. Esse isótopo é produzido na atmosfera pela ação da radiação cósmica sobre o nitrogênio, sendo posteriormente transformado em dióxido de carbono. Os vegetais absorvem o dióxido de carbono e, através da cadeia alimentar, a proporção de 14C nos organismos vivos mantém-se constante. Quando o organismo morre, a proporção de 14C nele presente diminui, já que, em função do tempo, se transforma novamente em 14N. Sabe-se que, a cada período de 5730 anos, a quantidade de 14C reduz-se à metade.

a) Qual o nome do processo natural pelo qual os vegetais incorporam o carbono?

b) Poderia um artefato de madeira, cujo teor determinado de 14C corresponde a 25% daquele presente nos organismos vivos, ser oriundo de uma árvore cortada no período do Antigo Egito (3200 a.C. a 2300 a.C.)? Justifique.

c) Se o 14C e o 14N são elementos diferentes que possuem o mesmo número de massa, aponte uma característica que os distingue.

2) (FMTM-2003) 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, Dado: meia-vida do carbono – 14 = 5,73 x 10³ anos A) 1,4 x 10³

B) 2,9 x 10³

C) 5,7 x 10³

D) 1,1 x 10⁴

E) 1,7 x 10⁴

3) (UFSCar-2006) No dia 06 de agosto de 2005 foram lembrados os 60 anos de uma data triste na história da Humanidade. Nesse dia, em 1945, foi lançada uma bomba atômica sobre a cidade de Hiroshima, que causou a morte de milhares de pessoas. Nessa bomba, baseada no isótopo 235 de urânio, uma das reações que pode ocorrer é representada pela equação nuclear não balanceada  ₉₂U²³⁵ + ¹n₀ ®  ₅₆Ba¹⁴¹ + ^mX_n + 3¹n₀ + energia . Nesta equação X, m e n representam, respectivamente:

A) partícula alfa; 2; 4.

B) pósitron; 1; 0.

C) argônio; 18; 39,9.

D) criptônio; 36; 92.

E) bário; 56; 141.

4) (VUNESP-2006) As radiações nucleares podem ser extremamente perigosas ao ser humano, dependendo da dose, pois promovem a destruição das células, queimaduras e alterações genéticas. Em 1913, os cientistas Frederick Soddy e Kasimir Fajans estabeleceram as leis das desintegrações por partículas alfa e beta. O elemento químico tório-232 (²³²Th₉₀) ao emitir uma partícula alfa transforma-se no elemento

a) 228 88 Ra

b) 228 88 Rn

c) 226 88 Ra

d) 222 86 Rn

e) 210 83 Bi

5) (PUC - RJ-2007) Considere a equação nuclear incompleta: Pu²³⁹ + ________® Am ²⁴⁰ + 1p + 2n Para completar a equação, é correto afirmar que o amerício- 240 é um isótopo radioativo que se obtém, juntamente com um próton e dois nêutrons, a partir do bombardeio do plutônio-239 com:

a) partículas alfa.

b) partículas beta.

c) radiações gama.

d) raios X.

e) deutério.

PELO PROFESSOR EUDO ROBSON

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AULÃO DE RADIOATIVIDADE !

 1. Radioatividade: fenômeno exclusivamente nuclear. Núcleos atômicos INSTÁVEIS emitem radiações buscando a estabilização. A radioatividade é NATURAL quando ocorre na natureza. É ARTIFICIAL ou INDUZIDA quando provocada pelo homem (Laboratório de Física Nuclear). De Z=1 a Z=83: núcleos estáveis e instáveis; Z>83 todos são instáveis.

2. A Radioatividade Natural foi descoberta acidentalmente por HENRI BECQUEREL (França). Foi estudada intensamente pelo   e por Rutherford, Geiger, Mardsen, Soddy, Fajjans, Russel, etc. 

 O casal Curie descobriu os elementos Rádio e Polônio; apontaram o Urânio como o emissor de radiação na Pechblenda. Rutherford sugeriu os nomes alfa, beta e gama para as três radiações naturais descobertas pelo casal.

3. As radiações naturais (radioatividade natural): alfa (₂α⁴) é corpuscular, tem carga positiva (+2) e número de massa 4 (2 prótons + 2 nêutrons). É idêntica ao núcleo de hélio (₂He⁴).

Tem baixo poder de penetração, alto poder de ionizante (contador GEIGER) e velocidade inicial=20000Km/s. A radiação beta (_-1β⁰ ou _-1e⁰) é corpuscular, com massa igual à do elétron. É quase 8000 vezes mais leve que a alfa, mais penetrante que alfa e menos ionizante. Tem velocidade inicial = 290000km/s. A radiação gama (γ) não tem massa e nem carga. São ondas de pequeno comprimento, menor que o dos raios X. É a mais perigosa (penetrante). Sempre acompanha α e β. Velocidade=300.000 Km/s.

4. As Leis da Radioatividade: 1^a lei (SODDY) — Quando um radioisótopo emite alfa,

  Z diminui 2 unidades e A diminui 4 unidades. 

  

 2^a lei (SODDY – FAJJANS - RUSSEL) — quando um radioisótopo emite beta, Z aumenta 1 unidade e A não se altera .

5. Reações Nucleares: não são reações químicas (onde os elementos se conservam) e nem processos físicos (onde as substâncias se conservam). Numa reação nuclear “morre” um elemento e “nasce” pelo menos outro elemento. A soma dos índices inferiores no 1^o membro é igual à do 2^o membro. A mesma coisa para os “expoentes”.

6. Energia de Ligação Nuclear: Quando um núcleo se forma a partir de prótons e nêutrons há uma perda de massa Δm. A massa perdida é convertida em energia (E = ΔM.C² ) que é liberada para o ambiente (energia nuclear). Quanto maior a energia liberada mais ligados estão os núcleons.

7. Cinética da Desintegração Radioativa: estudo da velocidade de emissão de radiações (α e β). A velocidade só depende do radioisótopo e da sua quantidade de átomos. Para um dado radioisótopo, de constante radioativa k, a velocidade é V = K.N, onde N é o n^o de átomos.

 Os gráficos mostram as curvas de decaimento radioativo. À medida que o tempo passa m, N e v diminuem.

8. Constante Radioativa (k), Meia-Vida e Vida-Média (V.M.).

 k: fração do n^o de átomos desintegrados na unidade de tempo.

Cada radioisótopo tem um valor específico de k.

Meia-vida: é o tempo necessário para que metade dos átomos sofra desintegração.

9. Radioatividade Artificial: descoberta pelo casal Fredéric/Irene Joliot-Curie (1934) após realizar uma reação nuclear artificial. O produto obtido emitia radiação.

A 1^a transmutação (reação nuclear) artificial foi realizada em 1919 por Rutherford

 Em 1932, Chadwick confirmou a existência do nêutron com uma reação nuclear artificial                                

10. Não confundir transmutação artificial com radioatividade artificial. O último fenômeno só existe quando, ao ocorrer o primeiro, o produto obtido emite radiação.

11. Fissão e Fusão Nucleares: a fissão é a quebra de um núcleo atômico relativamente grande (U-235 ou Pu -239) ao ser atingido por nêutrons. O núcleo se parte em núcleos menores produzindo ainda 2 a 3 nêutrons por cada um inicial, e libera considerável quantidade de energia.

 Os nêutrons produzidos (rápidos) podem colidir com outros núcleos de U-235 e o processo tem continuidade (reação em cadeia). Quando a reação em cadeia é descontrolada tem-se a bomba atômica (de fissão do urânio ou do plutônio).

Sendo controlada, tem-se as usinas ou centrais nucleares. Vantagem dos reatores: produzir eletricidade a partir da energia nuclear; desvantagem: lixo atômico (nuclear) que é material radioativo

 A fusão nuclear é a união de núcleos pequenos (como ₁H¹ e/ou ₁H²) produzindo núcleo maior (₂He⁴). O processo exige altíssimas temperaturas para iniciar. Libera mais energia que o da fissão. Não produz lixo nuclear. A bomba de hidrogênio e o sol constituem exemplos de fusões nucleares. A energia nuclear da fusão ainda não é controlada pelo homem.

 12. As Famílias Radioativas Naturais: qualquer isótopo radioativo natural pertence a uma das 3 famílias: do Urânio, do Actínio, ou do Tório (U-238; U-235 ou Th-232, respectivamente. Nas emissões sucessivas chega-se sempre a um isótopo estável do chumbo (Pb -206;  Pb -207 e  Pb -208). As famílias radioativas são também chamadas séries radioativas (SUAT chumbo-20; 6/7/8).

Para saber a família do radioisótopo, dividir o seu n^o de massa por 4 e observar o resto: 2 (urânio), 3 (actínio) e 0 (tório).

13. Aplicações Radioativas: Medicina (tratamento do câncer, Co-60); Engenharia (vazões de fluidos, espessuras de chapas, vazamentos, mecanismos de reações, etc); Datação de objetos antigos com C-14.

 14. Curva de Estabilidade Nuclear: gráfico que mostra nas abcissas o n^o atômico Z e nas ordenadas a Energia liberada na formação de um núcleo atômico (E).

 Os núcleos menores são os menos estáveis. Podem, em princípio, realizar a fusão nuclear, alcançando núcleos de massa intermediária (ponto mais alto da curva). Os núcleos maiores podem realizar a fissão nuclear para alcançar as massas de núcleos no topo da curva.

II REVISÃO PARA A OSEQUIM-Jr

                 

   II Olimpíada Brasileira de Química Júnior

Aplicada para alunos de 8ª e 9ª séries                 Duração: 3 horas 

1 A extração de ouro é uma atividade que vem desde os primórdios da história do homem. Metal considerado nobre e durante muitos séculos o mais valioso, o ouro é utilizado em diversas aplicações, desde jóias até obturações dentárias. O ouro é extraído por grandes indústrias de mineração em processos altamente meticulosos. Mas a despeito disto, os garimpeiros artesanais continuam extraindo o ouro com técnicas que remontam ao início da história. Como o ouro tem densidade 19,5 g/cm3 e a areia, 2,5 g/cm3; para separar o ouro das areias auríferas, o garimpeiro usa o método de separação baseado na diferença de densidade entre os dois. Este método de separação de misturas é chamado de:

a) Flotação;      

b) Sifonação;          

c) Levigação;               

d) Peneiração.

  

2 Um elemento químico apresenta como seu subnível mais energético, o 5f¹³.  Sabe-se que seu número de massa é 258. A quantidade de prótons, nêutrons e elétrons deste elemento químico é:

a)  111p⁺ , 111n⁰ ,  111e- ;  

b)  101p⁺ , 157n⁰ ,  101e- ;

c)  101p⁺ , 101n⁰ ,  101e- ;  

d)  111p⁺ , 147n⁰ ,  111e- .

3 No decorrer da história, a ciência foi se desenvolvendo e encontrando explicações para o cotidiano do homem no planeta Terra. Coisas que não tinham explicação, ou que eram aparentemente absurdas para os nossos antepassados, hoje são coisas que fazemos sem pensar. Contrair doenças, viajar de avião, ou até mesmo o simples fato de lavar as mãos antes das refeições para evitar doenças; são fatos impensáveis para nossos antepassados de 3000 anos ou mais. Para se tentar explicar “De que as coisas são feitas”, surgiram várias explicações, desde a Grécia antiga, até a IUPAC dos dias de hoje. Com base nas Teorias e nos Modelos Atômicos estudados, marque a alternativa INCORRETA dentre as apresentadas a seguir:

a)  Segundo as experiências com raios catódicos, Thomson conseguiu provar que o átomo era “divisível”;

b)  Para comprovar sua teoria, Dalton saiu pelas universidades da Europa com malas cheias de pequenas bolas, demonstrando na prática o que falava em suas publicações, originando o modelo conhecido como “Bola de Bilhar”;

c)  A principal falha do modelo atômico de Rutherford foi não conseguir explicar como os elétrons não “caíam” no núcleo, uma vez que as cargas elétricas opostas se atraem;

d)  John Dalton foi o primeiro cientista a introduzir o conceito de partículas subatômicas baseado nos experimentos de Geiger e Mardsten.

4 A configuração eletrônica permitiu entender como substâncias diferentes podem apresentar propriedades semelhantes. A ordem de energia com base nas configurações eletrônicas definidas pelo diagrama de Madelung e pelo princípio do aufbau ajudou sobremaneira este entendimento. Assinale a alternativa que dispõe na correta ordem crescente de energia os subníveis eletrônicos  4d, 4f, 5p e 6s.

a)  4d < 4f < 5p < 6s;  

b)  4f < 4d < 5p < 6s;

c)  4d < 5p < 6s < 4f;  

d)  5p < 6s < 4f < 4d.

5 Na representação abaixo, os círculos de uma mesma cor representam átomos de um mesmo elemento. A equação química que poderia corresponder a esta representação de esferas é:

a)  Cl₂  +   O₂     →    2 ClO  

b)  N₂   +   O₂     →    2 NO

c) 2 SO₂  + O₂    →     2 SO₃   

d)  N₂   + 2 O₂    →     2 NO₂

6 O elemento químico “Ψ” pertence à família dos metais alcalinos terrosos, enquanto o elemento “Θ” pertence à família dos halogênios, na tabela periódica. O composto resultante da reação entre as formas elementares de “Ψ” e “Θ” é:

a) um composto iônico do tipo Ψ₂Θ;

b) um composto iônico do tipo ΨΘ₂;

c) um composto molecular do tipo ΨΘ₂;

d) um composto molecular do tipo ΨΘ.

7 Uma moda atual entre as crianças é colecionar figurinhas que brilham no escuro. Essas figurinhas apresentam em sua constituição a substância sulfeto de zinco. O fenômeno ocorre porque alguns elétrons dessa substância absorvem energia luminosa e saltam para níveis de energia mais externos. No escuro, esses elétrons retornam aos seus níveis de origem, liberando energia luminosa e fazendo a figurinha brilhar. Essa característica pode ser explicada considerando o modelo atômico proposto por: 

a) Thomson;            

b) Lavoisier;         

c) Bohr;            

d) Rutherford.

8 Considere os fenômenos seguintes:     

I. Ao se colocar água oxigenada sobre uma ferida, ocorre efervescência.    

II. Através de um canudinho para refrigerante, ao soprar sobre água de cal (solução de Ca(OH)₂), ocorre turvação.  

III. Ao se colocar fermento na massa de pão observa-se pouco tempo depois a expansão da massa.  

IV. Ao abrir uma garrafa de refrigerante, ocorre liberação de gás. Marque a assertiva correta:

a) I e II são fenômenos químicos;

b) II e III são fenômenos físicos;

c) IV é um fenômeno químico, mas I é um fenômeno físico;

d) I e III são fenômenos químicos, mas II é um fenômeno físico.

9 Sobre as partículas que constituem um átomo pode-se afirmar que:

a)  os elétrons têm grande contribuição tanto na massa do átomo, quanto na sua carga;

b)  a neutralidade das espécies ocorre devido à presença de prótons, elétrons e nêutrons;

c)  praticamente, os prótons e os nêutrons são os responsáveis pela massa do átomo; d)  através do número de massa é possível se conhecer a estabilidade do átomo.

10 A química verde (ou green chemistry, ou química sustentável) foi introduzida há cerca de dez anos nos EUA pela EPA (Environmental Protection Agency), a agência de proteção ambiental daquele país, em colaboração com a American Chemical Society (ACS) e o Green Chemistry Institute. A idéia central da química verde está na prática de: 

a) maximizar os lucros gerados por produtos químicos e criar novas indústrias;

b) desenvolver processos industriais que utilizem somente produtos naturais como matéria prima e água como solvente;

c) forçar fabricantes de produtos químicos para seguir novas regras e regulamentos; d) reduzir ou eliminar os riscos inerentes a processos e produtos químicos, reduzindo a utilização ou a geração de materiais nocivos.

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REVISÃO PARA OSEQUIM-Jr

01 O conceito de elemento químico mudou ao longo da história. Atualmente, o seu significado passou a ser sinônimo de

A) substâncias simples.

B) qualquer substância que não sofra decomposição.

C) um conjunto de todos os átomos que possuem o mesmo número de prótons.

D) todo conjunto dos elementos básicos da natureza: ar, água, fogo e terra.

02 A ilustração indicada abaixo representa um dos modelos atômicos.

São feitas três afirmativas em relação a esse modelo.

I – Foi proposto por Dalton.

II – Considera a existência de uma partícula menor do que o átomo e dotada de carga elétrica negativa.

III – É o modelo aceito atualmente pela comunidade científica.

Está correto o que se afirma em

A) I, apenas.                  

B) II, apenas,

C) III, apenas.               

D) I, II e III.

03 Complete o sentido correto para a sentença abaixo.

Eles ficaram surpresos com o que viram: a substância passou direto do estado sólido para o gasoso! Tio, daí eu expliquei... Gente, houve uma

A) Destilação.                         

B) Evaporação.

C) Recristalização.                  

D) Sublimação

04 Observe a ilustração indicada a seguir.

                                   

Qual o título que melhor representa o principal processo mostrado na imagem acima?

A) Esquema da fotossíntese.

B) Esquema do efeito estufa.

C) Esquema do aquecimento global.

D) Esquema da poluição do ar e da água

05 Um grupo de estudantes realizou um experimento em uma Feira de Conhecimentos utilizando dois líquidos incolores (A e B). Em uma proveta, uma vidraria volumétrica muito usada em laboratórios de química, eles adicionaram um volume do líquido A. Depois, transferiram para a proveta um mesmo volume do líquido B. Observando-se a proveta, verificou-se que os líquidos incolores eram imiscíveis.

Em relação a essa atividade experimental é correto afirmar que, considerando-se as fases observadas, os dois líquidos formaram um(a):

A) solução saturada.

B) mistura heterogênea.

C) mistura homogênea transparente.

D) sistema contendo uma única fase.

06 O oxigênio possui ao nível do mar ponto de fusão e ponto de ebulição, respectivamente, de -219^oC e de     ^_183^oC. Quando um cilindro que contém oxigênio liquefeito é aberto em qualquer local do Brasil, em qualquer época do ano, à temperatura ambiente, ocorre uma

A) destilação do líquido.        

B) fusão para liberação do gás.            

C) liquefação.             

D) vaporização.

07 Observe o esquema mostrado ao lado. Considerando que as esferas de tonalidades e de tamanhos diferentes representam átomos de elementos químicos distintos, entre as opções abaixo, esse modelo representa os componentes de um:

 

A) pedaço de cobre.                          

B) líquido de um termômetro de mercúrio.

C) anel de ouro e prata               

D) gás exalado pelo motor de um automóvel

08 O quadro apresentado abaixo indica algumas das funções, no organismo humano, de elementos químicos presentes em sais minerais diferentes (I, II, III e IV) e os alimentos onde eles são normalmente encontrados.

A sequência que contém os nomes elementos químicos presentes nesses sais minerais e que indica corretamente as suas respectivas suas funções e alimentos onde são encontrados é dada por

A) I – Fósforo; II – Ferro; III – Cálcio; IV – Flúor.              

B) I – Fósforo; II – Cálcio; III – Flúor; IV – Ferro.

C) I – Ferro; II – Fósforo; III – Cálcio; IV – Flúor.              

D) I – Ferro; II – Cálcio; III – Flúor; IV – Fósforo.

09 No laboratório de ciências de uma escola destilaram-se separadamente quatro amostras líquidas coletadas:        

I - da chuva, 

II - de um rio contaminado, 

III - de uma nascente e 

IV - da torneira desse próprio local. 

O destilado obtido em todos os casos era um líquido incolor com PF = 0^oC, PE = 100^oC e d = 1,0 g/cm³ (a 25 ^oC).

É correto afirmar que nessas condições

A) os destilados obtidos de todas essas três amostras se referem a uma mesma substância pura composta.

B) a água da nascente é tão pura quanto os destilados obtidos das amostras da chuva, do rio e da torneira.

C) as amostras da água da torneira e da chuva produzem destilados mais puros do que as demais amostras.

D) o destilado da amostra do rio contaminado é uma substância mais impura do que a dos outros destilados.

10 A ilustração mostrada ao lado traz algumas características do elemento químico gálio. Com base nos dados fornecidos por esta imagem, são feitas três afirmações.

I – O argônio possui Z = 18.

II – O gálio possui 69,723 nêutrons.

III – A configuração eletrônica [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹ permite indicar o período e o grupo nos quais se localiza o gálio na tabela periódica.

De acordo com os dados fornecidos pela imagem, está correto o que é afirmado em

A) I e II.                

B) I e III.                

C) II e III.                  

D) I, II e III.

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