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Exercícios sobre elementos transurânicos

Exercícios de Química

Estes exercícios sobre elementos transurânicos envolvem a análise das equações nucleares que resultam na sua formação. Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça
questão 1

(Cesgranrio-RJ) A partir da década de 40, quando McMillan e Seaborg obtiveram em laboratório os primeiros elementos transurânicos (NA > 92), o urânio natural foi usado algumas vezes para obter tais elementos. Para tanto, ele era bombardeado com núcleos de elementos leves. Na obtenção do Plutônio, do Califórnio e do Férmio, as transmutações ocorreram da forma a seguir:

92U238 + 2He494Pu239 + A (0n1)

92U238 + 6C12 98Cf245 + B (0n1)

92U238 + 8O16100Fm250 + C (0n1)

Sendo assim, os valores de A, B e C que indicam as quantidades de nêutrons obtidas são, respectivamente:

a) 1, 4 e 5.

b) 1, 5 e 4.

c) 2, 4 e 5.

d) 3, 4 e 5.

e) 3, 5 e 4.

questão 2

(Cesgranrio-RJ) Na obtenção de um dado elemento transurânico, por meio das reações nucleares:

92U238 + 0n1 →A + γ      e      A → β + B

podemos afirmar que o isótopo B desse elemento transurânico possui número atômico e número de massa respectivamente iguais a:

a) 93 e 239.

b) 94 e 240.

c) 95 e 241.

d) 96 e 245.

e) 97 e 248.

questão 3

A seguir há algumas reações nucleares para a produção de elementos transurânicos de Z = 95 a Z = 98. Identifique a alternativa que indica corretamente as partículas de x, y, z e w:

I. x +94P23995Am240 + -1β0

II. y + 94P23996Cm242 + 0n1

III. 2α4 + 95Am24197Bk243 + 2 z

IV. w + 96Cm242 98Cf245 + 0n1

a) 2α4, 0n1, 2α4, 0n1.

b) 0n1, 2α4, 0n1, 2α4.

c) 0n1, -1β0, 0n1, 0n1.

d) 2α4, 2α4, 2α4, 2α4.

e) 0n1, 2α4, -1β0, 2α4.

questão 4

A busca da síntese de novos elementos químicos é constante no meio científico. O eka-chumbo, elemento sintético transurânico e radioativo, assim apelidado por ter propriedades parecidas com as do chumbo, foi sintetizado em 1999 por cientistas russos. A IUPAC deu ao elemento o nome provisório ununquadium (Uuq), um nome baseado no latim que significa “um, um, quatro”, relativo ao seu número atômico 114. Esse elemento foi obtido por meio da reação entre o plutônio (244Pu) e cálcio (48Ca). Determine qual é o número de massa desse elemento, sabendo que há emissão de três nêutrons para que sua formação seja possível.

a) 288.

b) 289.

c)290.

d)291.

e)292.

respostas
Questão 1

Alternativa “e”.

92U238 + 2He494Pu239 + A (0n1)

Índices superiores: 238 + 4 = 239 + 1 A → A = 242 – 239 → A = 3.

92U238 + 6C12 98Cf245 + B (0n1)

Índices superiores: 238 + 12 = 245 + 1 B → B = 250 – 245 → B = 5.

92U238 + 8O16100Fm250 + C (0n1)

Índices superiores: 238 + 16 = 250 + 1 C → C = 254 – 250 → C = 4.

Assim, temos:

92U238 + 2He494Pu239 + 3 0n1

92U238 + 6C12 98Cf245 + 5 0n1

92U238 + 8O16 100Fm250 + 4 0n1

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Questão 2

Alternativa “a”.

Primeiro vamos descobrir o número atômico (Z) e o número de massa (A) de A:

92U238 + 0n1 zAA + 0γ0

Índices inferiores (número atômico): 92 + 0 = Z + 0 → Z = 92;

Índices superiores (número de massa) : 238 + 1 = A + 0 → A = 239.

Agora, temos:

92A239-1β0 + zBA

Quando um elemento emite uma partícula beta, um nêutron do núcleo decompõe-se e origina um próton, um elétron e um antineutrino. O próton permanece no núcleo, o que significa que o número atômico aumenta em uma unidade (92 + 1 = 93), e o número de massa não se altera porque, ao mesmo tempo que perdeu o nêutron, ele ganhou o próton (permanece igual a 239).

Assim, temos:

Índices inferiores (número atômico): 92 = -1 + Z → Z = 93;

Índices superiores (número de massa): 239 = 0 + A → A = 239.

92A239-1β0 +93B239

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Questão 3

Alternativa “b”.

I. ZxA +94P23995Am240 + -1β0

Índices superiores (número de massa): A + 239 = 240 + 0 → A = 240 – 239 → A = 1

Índices inferiores (número atômico): Z + 94 = 95 - 1 → Z = 94 – 94 = Z = 0;

ZxA = 0x1 = 0n1

II. ZyA + 94P23996Cm242 + 0n1

Índices superiores (número de massa): A + 239 = 242 + 1 → A = 243 – 239 → A = 4

Índices inferiores (número atômico): Z + 94 = 96 + 0 → Z = 96 – 94 = Z = 2;

ZxA = 2x4 = 2α4

III. 2α4 + 95Am24197Bk243 + 2 ZzA

Índices superiores (número de massa): 4 + 241 = 243 + 2A → A = 245 – 243 → A = 1
                                                                                                                  2

Índices inferiores (número atômico): 2 + 95 = 97 + 2Z → Z = 97 – 97 → Z = 0;
                                                                                                      2

ZxA = 0x1 = 0n1

IV. ZwA + 96Cm242 98Cf245 + 0n1

Índices superiores (número de massa): A + 242 = 245 + 1 → A = 246 – 242 → A = 4

Índices inferiores (número atômico): Z + 96 = 98 + 0 → Z = 98 – 96 = Z = 2;

ZxA = 2x4 = 2α4

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Questão 4

Alternativa “b”.

A equação balanceada da reação descrita é:

94Pu244 + 20Ca48114Uuq289 + 3 0n1

O número de massa do elemento em questão é 289, sendo resultante da somatória dos números de massa do plutônio (244) e do cálcio (48), menos três unidades, referentes aos três nêutrons emitidos.

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