EXERCÍCIOS EXTRAS. Química Geral. Professor: ALEX ALUNO(A): DATA: 08/03/2015

Transcrição

1 EXERCÍCIOS EXTRAS ALUNO(A): Química Geral Professor: ALEX DATA: 08/03/2015 RADIOATIVIDADE (Emissões Nucleares) 01 - (FPS PE/2014) A química nuclear é fundamental para o desenvolvimento da energia nuclear e é utilizada na medicina para o tratamento de câncer e para produzir imagens de órgãos internos de seres vivos, dentre outras aplicações. Baseando-se na química nuclear, analise as seguintes afirmativas. 1) Os elementos radioativos são usados em procedimentos diagnósticos para obtenção de imagens médicas. O composto que contém o isótopo radioativo não deve ser absorvido pelo tecido doente para protegê-lo dos danos da radiação ) A reação nuclear 7 N 2 9 F realizada em um cíclotron para a produção de flúor-18 utilizado em exames de tomografia por emissão de pósitrons (PET) é um exemplo de transmutação artificial. 3) Os efeitos biológicos de uma dose de radiação depende apenas da quantidade de energia absorvida e do tipo de radiação. Está(ão) correta(s), apenas: a) 1. b) 2. c) 3. d) 1 e 3. e) 2 e (UECE/2014) De acordo com a publicação Química Nova na Escola, vol. 33, de maio de 2011, no limiar do século XX, o conhecimento ainda incipiente sobre a radioatividade e seus efeitos atribuiu ao rádio poderes extraordinários, como a capacidade de ser responsável pela vida, pela cura de doenças tidas como irreversíveis e, ainda, pelo embelezamento da pele. A partir dessas concepções, foram criados cremes, xampus, compressas e sais de banho, com presença de rádio. Sobre os efeitos e aplicações da radiação, assinale a única afirmação FALSA. a) A energia cinética das partículas (alfa) oriundas da desintegração do rádio é convertida em energia térmica após as colisões. b) A radioatividade está presente em todos os seres humanos, como por exemplo, o isótopo radioativo carbono-14. c) Os raios gama e os nêutrons não apresentam efeitos graves nos seres humanos, por conta de sua pequena capacidade de penetração. d) As radiações nucleares provocam ionização com alterações moleculares, formando espécies químicas que causam danos às células (Unimontes MG/2014) Os estudos das reações com núcleos atômicos feitos por Curie e colaboradores mostraram que a radioatividade é o resultado do decaimento nuclear. Nesse fenômeno, a emissão de partículas (alfa) e (beta) forma núcleos com diferentes números de prótons. Considerando o decaimento alfa do polônio 211, pode-se afirmar que o nuclídeo formado é a) o astato 210. b) o chumbo 207. c) o polônio 210. d) o radônio (UEM PR/2014) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. Raios gama e raios-x são muito mais energéticos e, portanto, apresentam menor comprimento de onda se comparados à luz visível. 02. Um feixe de luz branca pode ser decomposto nas cores do arco-íris, sendo a energia dessa radiação eletromagnética menor que a da radiação ultravioleta e maior que a da radiação infravermelha. 04. As ondas eletromagnéticas são formadas pela oscilação simultânea de um campo elétrico e de um campo magnético perpendiculares entre si. 08. Partículas geradas em emissões radioativas naturais que sofrem desvio em direção a placas negativamente eletrizadas podem ser partículas alfa. 16. Quando um núcleo radioativo emite uma partícula beta, tanto seu número atômico quanto seu número de massa são aumentados em uma unidade (UNIFICADO RJ/2014) O samário-153 também pode ser usado para o diagnóstico de metástases ósseas. Associado ao complexo EDTMP, ele se distribui pelas áreas afetadas. Pacientes que sofrem de metástase óssea proveniente de câncer de mama, próstata ou pulmão têm como aliado o elemento radioativo samário-153, adotado como medicamento para diminuir as fortes dores, e seus efeitos são maiores do que os dos analgésicos. Possui efeitos 1

2 colaterais bem tolerados, o que proporciona uma melhor qualidade de vida ao paciente. Embora esse radiofármaco já houvesse sido aprovado em testes clínicos, um estudo recente confirmou que seu uso não provoca impactos significativos no patrimônio genético dos pacientes. O Sm-153 é um radionuclídeo de meia-vida física curta (t ½ = 46,3 h), que decai por emissão de radiação beta, o que possibilita o seu uso terapêutico. Disponível em:< -saude/elemento-radioativo-nao-afeta-cromossomos>. Acesso em: 02 out Adaptado. A equação da reação do decaimento radioativo do samário-153, identificando o elemento que dela se origina, é representada por a) b) c) d) e) 153 Sm Pm 153 Sm Eu 153 Sm Eu 153 Sm Sm 153 Sm Sm 06 - (UFSC/2014) Após novo vazamento, radiação em Fukushima atinge nível crítico Os níveis de radiação nas proximidades da usina nuclear de Fukushima, no Japão, estão 18 vezes mais altos do que se supunha inicialmente, alertaram autoridades locais. Em setembro de 2013, o operador responsável pela planta informou que uma quantidade ainda não identificada de água radioativa vazou de um tanque de armazenamento. Leituras mais recentes realizadas perto do local indicam que o nível de radiação chegou a um patamar crítico, a ponto de se tornar letal com menos de quatro horas de exposição. Disponível em: < fukushima_niveis_radiacao_18_vezes_lgb.shtml> [Adaptado] Acesso em: 2 set A usina nuclear de Fukushima, no Japão, sofreu diversas avarias estruturais após ser atingida por um terremoto seguido de tsunami em março de Recentemente, técnicos detectaram o vazamento de diversas toneladas de água radioativa para o Oceano Pacífico, em local próximo à usina. A água radioativa está contaminada, principalmente, com isótopos de estrôncio, iodo e césio, como o césio-. O 55 Cs é um isótopo radioativo com tempo de meia-vida de cerca de 30,2 anos, cujo principal produto de decaimento radioativo é o 56 Ba, em uma reação que envolve a emissão de uma partícula 0 1. Considerando o texto e as informações fornecidas acima, é CORRETO afirmar que: 01. o decaimento radioativo do césio- ocorre com a perda de um elétron da camada de valência. 02. as partículas 0 1, emitidas no decaimento radioativo do 55 Cs, não possuem carga elétrica e não possuem massa, e podem atravessar completamente o corpo humano. 04. o átomo de 55 Cs é isóbaro do 56 Ba. 08. os efeitos nocivos decorrentes da exposição ao césio- são consequência da emissão de partículas, que surgem pelo decaimento radioativo do 55 Cs formando 56 Ba. 16. após 15,1 anos, apenas um quarto dos átomos de 55 Cs ainda permanecerá detectável na água proveniente da usina. 32. cada átomo de 55 Cs possui 55 prótons e 82 nêutrons (FPS PE/2013) As descobertas de Becquerel, de Marie Curie e de Rutherford mostraram que a radioatividade é produzida pelo decaimento nuclear, a quebra parcial de um núcleo. Acerca desse assunto, analise as proposições abaixo. 1. Quando a fissão nuclear ocorre, o núcleo original divide-se em dois ou mais núcleos menores, e uma grande quantidade de energia é liberada. 2. Em uma reação de fusão nuclear, dois ou mais núcleos pequenos reagem para formar um núcleo maior, e uma grande quantidade de energia é liberada. 3. Na criação de imagens de partes específicas do corpo (imagens médicas), a escolha do radioisótopo e da forma de administração é determinada pelo tecido em questão. A radiação gama ( 0 0 ) é preferida para a obtenção de imagens porque ela é menos danosa em pequenas doses que as radiações alfa ( 4 2 ) e beta ( 0 1 ). 4. Para usar a radiação no tratamento de câncer, é necessário que se utilize uma radiação que seja capaz de penetrar no organismo até o local do tumor. A radiação gama ( 0 0 ) de uma fonte de cobalto-60 é geralmente utilizada para destruir e impedir o crescimento de células cancerosas. Estão corretas: a) 1 e 2, apenas. b) 3 e 4, apenas. c) 1, 2 e 4, apenas. d) 1, 2 e 3, apenas. e) 1, 2, 3 e (UEPG PR/2013) Sobre os processos radioativos, assinale o que for correto. 01. A radioatividade constitui um fenômeno ligado ao núcleo do átomo. 02. A emissão de radiação altera o número de partículas atômicas. 04. As radiações são elétrons emitidos mesmo por núcleos estáveis. 2

3 08. As radiações correspondem a 2 prótons e 2 nêutrons, isto é, um núcleo do átomo de hélio ( 4 2 He). 16. As radiações,, possuem o mesmo poder de penetração (Univag MT/2013) Questão se refere ao radioisótopo samário 153 Sm, emissor de partículas, empregado na terapia de câncer dos ossos. Ao emitir uma partícula, o nuclídeo 153 Sm transformase no nuclídeo a) b) c) d) e) 154 Pm. 153 Eu. 153 Pm. 154 Eu. 152 Eu (IME RJ/2013) Com relação às emissões radioativas observadas no planeta Terra, assinale a alternativa correta: a) A emissão de uma partícula resulta em um elemento situado em uma posição imediatamente à direita do elemento original, na tabela periódica. b) A radiação frequentemente acompanha uma emissão ou. c) Raios são radiações eletromagnéticas, de comprimento de onda superior ao da luz visível, cuja emissão não resulta em mudanças do número atômico ou do número de massa do elemento. d) As reações de fusão nuclear ocorrem quando núcleos de átomos pesados, como urânio ou tório, são bombardeados com nêutrons, quebrando-se em átomos menores e liberando energia e radioatividade. e) O decaimento se deve à alta instabilidade do 4 núcleo de 2 He, o que faz com que este se separe facilmente de núcleos maiores (UFU MG/2013) A tecnologia nuclear possui diversas aplicações, das quais destacam-se a esterilização de alimentos, a determinação da idade das rochas, entre outras. O tório é um dos elementos utilizados na tecnologia nuclear cuja transmutação natural, a partir do radioisótopo Th 232, termina com o isótopo 82 Pb 208. Nessa transmutação são emitidas as partículas a) 6 alfa e 3 beta. b) 6 alfa e 4 beta. c) 4 alfa e 6 beta. d) 4 alfa e 3 beta (FM Petrópolis RJ/2013) O iodo é um elemento importante da dieta humana, uma vez que é necessário para a produção dos hormônios tireoidianos. A falta de iodo na alimentação é uma das principais causas de hipotireoidismo. A atividade exacerbada da glândula tireoide causa o hipertireoidismo, que é tratado com a administração de iodo radioativo 53 I. Após a ingestão, o 53 I tende a se depositar na glândula tireoide, diminuindo a sua atividade excessiva e regularizando a sua função. Esse efeito é produzido pela capacidade de o iodo radioativo emitir partículas beta. Sobre o iodo, o iodo radioativo e a função tireoidiana, considere as seguintes assertivas: I. A suplementação do sal de cozinha com iodo reduziu os casos de bócio no Brasil. II. A equação de emissão de uma partícula beta do 53 I 0 é 53 I 54 Xe + 1. III. Em crianças, a falta de iodo causa retardo mental em uma síndrome conhecida como cretinismo. IV. O iodo é um halogênio que é bastante encontrado na natureza sob a forma de íon iodeto (I ). Está correto o que se afirma em a) I e II, apenas. b) III e IV, apenas. c) I, II e III, apenas. d) II, III e IV, apenas. e) I, II, III e IV (FMJ SP/2013) O isótopo do iodo, que apresenta número de massa, pode ser utilizado na medicina nuclear para avaliar o tamanho, a forma e a atividade da glândula tireoide. Uma das etapas de seu decaimento radioativo é: Nessa reação, representa a) uma partícula beta. b) um próton. c) uma partícula alfa. d) um pósitron. e) um nêutron (UEL PR/2013) Leia o texto a seguir. A autenticidade do Santo Sudário, manto considerado sagrado pelos católicos, foi, muitas vezes, posta em dúvida. Recentemente, alguns estudos de laboratório parecem fornecer evidências de que a imagem no lençol não passava de uma fabricação feita para iludir os crentes ainda na Idade Média. Em 1988, pesquisadores tiveram acesso a retalhos do tecido e os submeteram ao exame de Carbono 14, constatando que o Santo Sudário foi criado entre 1260 e 13. O Carbono 14 (6C 14 ) é um isótopo radioativo presente em todos os seres vivos e, enquanto existir vida, a taxa de 6C 14 permanece constante. Após a morte, a quantidade de 6C 14 tende a diminuir pela metade a cada 5600 anos, pois ocorre a desintegração 6C 14 7N (Adaptado de: Veja, Editora Abril, 2263.ed., ano 45, n.14, 4 abr ) 3

4 Em relação ao processo de datação por meio do exame de Carbono-14, assinale a alternativa correta. a) O nitrogênio 7N 14 proveniente da desintegração do 6C 14, presente no tecido, é um isóbaro do 6C 14 e possui 7 prótons e 7 nêutrons. b) Na emissão de partículas 1 0 após 10 ciclos de meia vida, a massa de 6C 14 permanece a mesma, portanto é inútil medir a massa do tecido como prova da sua idade. c) A massa atômica do 6C 14 é a mesma do 6C 12, no entanto o átomo de 6C 14 faz duas ligações covalentes simples com átomos de hidrogênio, o que permite sua identificação no tecido. d) Decorridos 750 anos, a amostra radioativa de 6C 14 no tecido teve sua massa reduzida a 25% da inicial. Logo, transcorreram-se 4 períodos de meia vida. e) Se um contador Geiger acusa 12% do segundo períodode meia vida do 6C 14 presente no tecido, conclui-se que sua idade é de aproximadamente 660 anos (UFSCAR SP/2013) A radioterapia é um método capaz de destruir células tumorais, empregando feixe de radiações ionizantes. Os isótopos radioativos dos elementos cobalto, césio, irídio e outros são utilizados sob a forma de tubos, agulhas, fios, sementes ou placas e geram radiações, habitualmente do tipo gama, de diferentes energias, dependendo do elemento radioativo empregado. A reação nuclear envolvendo isótopos de cobalto é representada na equação: 60 27Co 1 X ( Adaptado.) Na equação, o número atômico do elemento X é a) 26. b) 27. c) 28. d) 59. e) (UERN/2013) Em 10, o físico francês Antoine Henri Becquerel ( ) comparou esses desvios sofridos pelas partículas beta com os desvios que os elétrons realizavam, quando também eram submetidos a um campo eletromagnético. O resultado foi que eram iguais; com isso, viu-se que as partículas beta eram na realidade elétrons. (Disponível em: 0 É correto afirmar que, quando um núcleo emite uma partícula, seu número atômico c) diminui uma unidade e seu número de massa se altera de uma unidade. d) aumenta uma unidade e seu número de massa se altera de uma unidade. TEXTO: 1 - Comum à questão: 17 Deverá entrar em funcionamento em 2017, em Iperó, no interior de São Paulo, o Reator Multipropósito Brasileiro (RMB), que será destinado à produção de radioisótopos para radiofármacos e também para produção de fontes radioativas usadas pelo Brasil em larga escala nas áreas industrial e de pesquisas. Um exemplo da aplicação tecnológica de radioisótopos são sensores contendo fonte de amerício-241, obtido como produto de fissão. Ele decai para o radioisótopo neptúnio-237 e emite um feixe de radiação. Fontes de amerício-241 são usadas como indicadores de nível em tanques e fornos mesmo em ambiente de intenso calor, como ocorre no interior dos alto fornos da Companhia Siderúrgica Paulista (COSIPA). A produção de combustível para os reatores nucleares de fissão envolve o processo de transformação do composto sólido UO 2 ao composto gasoso UF 6 por meio das etapas: I. UO 2 (s) + 4 HF (g) UF 4 (s) + 2 H 2 O (g) II. UF 4 (s) + F 2 (g) UF 6 (g) (Adaptado de reator-deve-garantir-autossuficiencia-brasileira-emradiofarmacosapartir-de-2017 e H. Barcelos de Oliveira, Tese de Doutorado, IPEN/CNEN, 2009, in: (FGV SP/2014) No decaimento do amerício-241 a neptúnio-237, há emissão de a) nêutron. b) próton. c) partícula alfa. d) radiação beta. e) pósitron. TEXTO: 2 - Comum à questão: 18 A figura mostra um gerador de 99m Tc (tecnécio-99 metaestável) produzido no Brasil pelo IPEN. Este radionuclídeo, utilizado na medicina nuclear, é produzido continuamente pelo decaimento do radionuclídeo pai, que é o 99 Mo (molibdênio-99). O gráfico mostra uma atividade típica de 99 Mo desses geradores, em função do tempo em dias. a) diminui uma unidade e seu número de massa não se altera. b) aumenta uma unidade e seu número de massa não se altera. 4

5 originalmente. A Tepco explicou que uma nova medição revelou que o líquido, coletado de um poço de observação entre os reatores 1 e 2 da fábrica, continha nível recorde do isótopo radioativo estrôncio-. ( Adaptado.) 18 - (FAMECA SP/2014) Na equação nuclear referente ao decaimento do 99 Mo, nuclídeo pai, para o 99m Tc, nuclídeo filho, há liberação de a) partículas alfa. b) partículas beta negativas. c) partículas beta positivas. d) nêutrons. e) prótons. TEXTO: 3 - Comum à questão: 19 As emissões radioativas são empregadas na radioterapia para destruir células doentes ou impedi-las de se reproduzirem. Em 1987, uma cápsula contendo cloreto de césio- foi abandonada junto a um equipamento nas antigas instalações do Instituto Goiano de Radioterapia, em Goiânia. A cápsula foi encontrada e aberta pelo dono de um ferro-velho, o que causou o maior acidente radioativo da história do Brasil (ESCS DF/2014) A seguir, são apresentados três tipos de emissões radioativas. partícula : constituída por dois prótons e dois nêutrons partícula : constituída por um elétron gerado a partir da conversão de um nêutron em um próton radiação : radiação eletromagnética Considerando as informações acima, é correto afirmar que a transformação do césio- em bário- pode ser explicada por meio da emissão de 20 - (UNESP SP/2014) O isótopo radioativo Sr- não existe na natureza, sua formação ocorre principalmente em virtude da desintegração do Br- resultante do processo de fissão do urânio e do plutônio em reatores nucleares ou em explosões de bombas atômicas. Observe a série radioativa, a partir do Br-, até a formação do Sr-: 35Br 36Kr 37Rb A análise dos dados exibidos nessa série permite concluir que, nesse processo de desintegração, são emitidas a) partículas alfa. b) partículas alfa e partículas beta. c) apenas radiações gama. d) partículas alfa e nêutrons. e) partículas beta. GABARITO: 1) Gab: B 2) Gab: C 3) Gab: B 4) Gab: 15 5) Gab: C 6) Gab: 36 7) Gab: E 8) Gab: 09 9) Gab: B 10) Gab: B 11) Gab: B 12) Gab: E 13) Gab: A 14) Gab: A 15) Gab: C 16) Gab: B 17) Gab: C 18) Gab: B 19) Gab: C 20) Gab: E 38 Sr a) uma partícula e radiação. b) radiação. c) uma partícula. d) uma partícula. TEXTO: 4 - Comum à questão: 20 Água coletada em Fukushima em 2013 revela radioatividade recorde A empresa responsável pela operação da usina nuclear de Fukushima, Tokyo Electric Power (Tepco), informou que as amostras de água coletadas na central em julho de 2013 continham um nível recorde de radioatividade, cinco vezes maior que o detectado Bons estudos... 5