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APROFUNDADO DE RADIOATIVIDADE 2 APROFUNDADO DE RADIOATIVIDADE 1. (EBMSP 2017) Movimentos como “Outubro Rosa” estimulam a associação entre empresas e profissionais de saúde com o objetivo de alertar a população sobre a prevenção e o tratamento do câncer de mama, causa mais frequente de morte por câncer em mulheres. Um dos tratamentos do câncer utiliza radioisótopos que emitem radiações de alta energia, como a gama, 00 ,ãγ, eficientes na destruição de células cancerosas que são mais susceptíveis à radiação, por se reproduzirem rapidamente. Entretanto é impossível evitar danos às células saudáveis durante a terapia, o que ocasiona efeitos colaterais como fadiga, náusea, perda de cabelos, entre outros. A fonte de radiação é projetada para o uso das radiações gama, já que as radiações alfa, 42 ,áα, e beta, 0 1 ,â− β, são menos penetrantes nos tecidos e nas células. Um dos radionuclídeos usados na radioterapia é o cobalto, 6027Co. Com base nas informações e nos conhecimentos sobre radioatividade, A) Apresente um argumento que justifique o maior poder penetrante das radiações gama em relação às radiações alfa e beta. B) Represente, por meio de uma equação nuclear, o decaimento radioativo do cobalto 60 com a emissão de uma partícula beta, indicando o símbolo, o número atômico e o número de massa do elemento químico obtido após emissão da partícula. 2. (UNICID 2017) A figura mostra os três tipos de radiação resultantes da desintegração de elementos radioativos naturais. A) Quais dessas radiações, alfa, beta ou gama, podem ser chamadas de partículas? Justifique sua resposta, caracterizando tais radiações quanto à carga elétrica. B) O fósforo-32 é uma espécie radioativa utilizada no tratamento radioterápico de alguns tipos de câncer. Na desintegração radioativa deste radioisótopo, forma-se enxofre-32. Escreva uma equação que represente esse processo. 3. (FAC. SANTA MARCELINA 2017) Analise a sequência que representa as emissões radioativas naturais para o nuclídeo 21282Pb. Sabe-se que, ao emitir mais uma partícula beta, o nuclídeo Y forma um núcleo estável e que a diminuição da atividade do nuclídeo X ocorre de acordo com o gráfico. A) Determine o número atômico e o número de massa do átomo formado na estabilização do nuclídeo Y. Qual a semelhança existente entre esse átomo formado e o átomo inicial? B) Uma solução do nuclídeo X foi tratada com sulfeto de sódio 2(Na S), resultando em uma massa de 4,0 g do sal 2 3X S . Escreva a equação iônica que representa a formação desse sal e determine o tempo necessário para que ele se desintegre até restar 0,5 g de 2 3X S . 3www.biologiatotal.com.br R A D IO A TI V ID A D E 4. (UNICAMP 2017) A braquiterapia é uma técnica médica que consiste na introdução de pequenas sementes de material radiativo nas proximidades de um tumor. Essas sementes, mais frequentemente, são de substâncias como 192Ir, 103Pd ou 125I. Estes três radioisótopos sofrem processos de decaimento através da emissão de partículas 0 1 .â− β. A equação de decaimento pode ser genericamente representada por 0A A 'p p' 1X Y ,â−→ + β, em que X e Y são os símbolos atômicos, A e A’ são os números de massa e p e p’ são os números atômicos dos elementos. A) Tomando como modelo a equação genérica fornecida, escolha apenas um dos três radioisótopos utilizados na braquiterapia, consulte a tabela periódica e escreva sua equação completa no processo de decaimento. B) Os tempos de meia vida de decaimento (em dias) desses radioisótopos são: 192Ir (74,2), 103Pd (17) e 125I (60,2). Com base nessas informações, complete o gráfico abaixo, identificando as curvas A, B e C com os respectivos radioisótopos, e colocando os valores nas caixas que aparecem no eixo que indica o tempo. Dados: 46 47 53 54 77 78Pd; Ag; I; Xe; Ir; Pt. 5. (USF 2016) O tecnécio 9843( Tc ) é um elemento artificial de alto índice de radioatividade. Suas principais aplicações estão voltadas principalmente para a produção de ligas metálicas e, em medicina nuclear, para a fabricação de radiofármacos. Com relação à distribuição eletrônica desse elemento e suas emissões radioativas, responda ao que se pede. A) Qual a sua distribuição eletrônica por subníveis de e nergia? B) Qual a fórmula dos compostos iônicos formados entre o tecnécio catiônico (+2) com: – oxigênio (Z 8)?= – cloro (Z 17)?= C) Qual o valor do número de massa e do número atômico do átomo formado quando o tecnécio sofre três decaimentos alfa e um decaimento beta? 6. (UEM 2016) Assinale o que for correto. 01) Quando um núcleo de 23892U transforma-se em 234 90Th ocorre a emissão de uma partícula alfa. 02) Quando o 23490Th transforma-se em 234 91Pa ocorre a emissão de duas partículas beta. 04) Se a massa de um determinado isótopo radioativo se reduz a 6,25% da massa inicial após 16 meses, então sua meia-vida é 4 meses. 08) Se a meia-vida de um isótopo radioativo é igual a 3 dias, então 1 grama desse isótopo decai para 0,125 gramas em 9 dias. 16) O bombardeamento de um núcleo de 147N com uma partícula alfa provoca a transmutação do 14 7N para 17 8O e a emissão de um pósitron. 7. (USCS 2016) Elemento químico é visto transformando- se em outro pela primeira vez Químicos da Universidade de Tufts, nos Estados Unidos, flagraram todo o processo durante o qual o iodo 125,− um isótopo radioativo usado em terapias contra o câncer, se transformava em telúrio 125,− um isótopo não radioativo do elemento telúrio. 4 R A D IO A TI V ID A D E A transformação de um elemento em outro foi documentada em um experimento no qual uma gota de água contendo o iodo 125− foi depositada sobre uma camada fina de ouro. Quando a água evaporou, a amostra foi observada ao microscópio, até finalmente ser flagrado o decaimento de um dos átomos de iodo presentes na amostra. (www.inovacaotecnologica.com.br. Adaptado.) A) Sabendo que, para gerar o 12552Te, o decaimento do 125 53I ocorre por captura de elétrons, apresente a equação que descreve essa reação nuclear. B) Uma amostra de iodo foi colocada para secar em uma camada de ouro durante 10 dias. O gráfico registra a curva de decaimento dessa amostra depois da secagem. Com base no gráfico, determine a meia-vida do iodo 125.− 8. (FAC. SANTA MARCELINA 2016) Numa sequência de desintegração radioativa que se inicia com o 21884 Po, cuja meia vida é de 3 minutos, a emissão de uma partícula alfa gera o radioisótopo X, que, por sua vez, emite uma partícula beta, produzindo Y. A) Partindo-se de 40 g de Polônio 218,− qual a massa, em gramas, restante após 12 minutos de desintegração? Apresente os cálculos. B) Identifique os radioisótopos X e Y, indicando suas respectivas massas atômicas. 9. (USCS 2016) O ano de 1986 é lembrado como o ano do maior acidente nuclear já registrado na história: a explosão do reator número 4 da usina nuclear de Chernobyl. Esse reator utilizava o isótopo 235 do urânio como combustível, que sofre o fenômeno representado na figura. Outro acidente nuclear, com consequências menos desastrosas, já havia ocorrido em 1979. O reator da usina de Three Mile Island gerou 31.000 m de gás hidrogênio, que foi removido antes que ocorresse uma explosão. Esse gás pode ter sido produzido pela reação entre zircônio (massa molar 191g mol ),−⋅ um dos elementos das ligas que compõem algumas partes do reator, e vapor d’água, em altas temperaturas: (s) 2 (v) 2(s) 2(g)Zr 2 H O Zr O 2 H+ → + A) Cite o nome do fenômeno representado pela figura, que se inicia com o bombardeio do U-235 por um nêutron. Considerando que o nuclídeo 1X seja o 14156Ba, calcule o número de massa do nuclídeo 2X . B) Considere que, nas condições internas de um reator nuclear, o volume molar de um gás seja 118,2 L mol .−⋅ Calcule a massa de zircônio consumida, em toneladas, para a produção de 31.000 m de gáshidrogênio. 10. (IME 2016) O trítio é produzido na atmosfera por ação de raios cósmicos. Ao combinar-se com o oxigênio e o hidrogênio, precipita-se sob a forma de chuva. Uma vez que a incidência de raios cósmicos varia com a região da Terra, as águas pluviais de regiões diferentes terão diferentes concentrações de trítio. Os dados abaixo correspondem às concentrações de trítio (expressas em número de desintegrações por minuto por litro) em águas pluviais de diferentes regiões do Brasil: Estação pluviométrica Desintegrações do trítio desin tegrações min L ⋅ Manaus 11,5 Belém 9,0 Vale do São Francisco 6,0 São Joaquim 16,0 Serra Gaúcha 25,0 5www.biologiatotal.com.br R A D IO A TI V ID A D EUm antigo lote de garrafas de vinho foi encontrado sem rótulos, mas com a data de envasamento na rolha, conferindo ao vinho uma idade de 16 anos. Uma medida atual da concentração de trítio neste vinho indicou Considerando que a concentração de trítio no momento do envasamento do vinho é igual à das águas pluviais de sua região produtora, identifique o local de procedência deste vinho, justificando sua resposta. 11. (UEPG 2015) A natureza das radiações emitidas pela desintegração espontânea do urânio-234 é representada na figura abaixo. A radiação emitida pelo urânio-234 é direcionada pela abertura do bloco de chumbo e passa entre duas placas eletricamente carregadas, o feixe se divide em três outros feixes que atingem o detector nos pontos 1, 2 e 3. O tempo de meia vida do urânio-234 é 245.000 anos. Sobre a radioatividade, assinale o que for correto. 01) A radiação que atinge o ponto 1 é a radiação β (beta), que são elétrons emitidos por um núcleo de um átomo instável. 02) A radiação γ (gama) é composta por ondas eletromagnéticas que não sofrem desvios pelo campo elétrico e, por isso, elas atingem o detector no ponto 2. 04) A massa de 100 g de urânio 234 leva 490.000 anos para reduzir a 25 g. 08) A radiação α (alfa) é composta de núcleos do átomo de hélio (2 prótons e 2 nêutrons). 16) O decaimento radioativo do urânio-234 através da emissão de uma partícula α (alfa) produz átomos de tório 230 (Z=90). 12. (UEM 2015) Identifique o que for correto sobre a radioatividade e sobre os métodos de datação radiométrica ao longo da história da humanidade. 01) A radioatividade é um fenômeno em que um núcleo instável emite, de modo espontâneo, determinadas desin tegrações6,5 . min L⋅ partículas e ondas que são chamadas de radiações e que se transformam em um núcleo estável. 02) O período no qual metade dos átomos de uma amostra de rocha com elementos radioativos passa por um processo de desintegração natural é chamado tempo de meia-vida. 04) A idade da Terra foi estimada em aproximadamente 4,6 bilhões de anos com base na datação radiométrica de meteoritos que chegaram à superfície da Terra. 08) As rochas que incorporam material de origem orgânica são datadas por meio do método de desintegração do isótopo urânio-238. 16) Os fatores estado físico, pressão e temperatura não influenciam a radioatividade de um elemento químico. 13. (UEPG 2015) Sobre as equações abaixo, assinale o que for correto. 1. 235 1 94 A 192 0 38 Z 0U n Sr X 3 n+ → + + 2. 235 4 23192 2 90U Thá→ + O número atômico do elemento X (equação 1) é 141. A equação 2 representa o decaimento radioativo do urânio-235 com a emissão de partículas alfa. O número de nêutrons do elemento X (equação 1) é 85. A equação 1 representa uma reação de fissão nuclear. 14. (UEM 2015) Com relação aos conceitos associados à radioatividade, assinale o que for correto. 01) Quando um átomo emite radiação γ e/ou partículas α e/ou partículas β, diz-se que ele sofre decaimento radioativo. 02) Quando um núcleo atômico emite uma partícula α, ele perde um próton e um nêutron. 04) A radiação gama é uma onda eletromagnética transversal. 08) O período de semidesintegração é o tempo necessário para que todos os átomos radioativos existentes em uma certa amostra transmutem-se em átomos estáveis. 16) A radioatividade consiste na emissão de partículas e radiações eletromagnéticas por núcleos atômicos instáveis. 15. (UERJ 2015) Em um experimento, foi utilizada uma amostra de 200mg contendo partes iguais dos radioisótopos bismuto-212 e bismuto-214. Suas respectivas reações nucleares de decaimento estão indicadas abaixo: Observe o gráfico, cujas curvas representam as variações das massas desses radioisótopos ao longo das duas horas de duração do experimento. 212 212 214 210 Bi Po Bi T â á → + → + α α β 6 R A D IO A TI V ID A D E Determine o tempo de meia-vida do radioisótopo 214Bi. Calcule, também, a velocidade média de formação de partículas β, em partícula 1h ,−× no tempo total do experimento. 16. (UEM 2014) Analisando a tabela que apresenta os tempos de meia-vida e os tipos de emissão que ocorrem nos radionuclídeos, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). Dados: 0,59 = 0,001953125 0,510 = 0,0009765625 Nuclídeo Emissão Meia-vida 131 53I β, γ 8 dias 60 27Co β, γ 5,27 anos 90 38Sr β 28 anos 235 92U α,γ 710 milhões de anos 01) Para que uma dada quantidade inicial de iodo 131 se reduza à sua oitava parte, são necessários 32 dias. 02) Uma dada massa inicial de estrôncio radioativo se reduz a menos que 0,1% do seu valor inicial após terem decorridas, aproximadamente, 10 meias-vidas desse elemento. 04) Ao emitir uma partícula alfa, o radionuclídeo de urânio 235 converte-se em um elemento com número atômico 90 e número de massa 231. 08) O poder de penetração das partículas alfa é maior do que o das partículas beta, que, por sua vez, é maior do que o das partículas gama. 16) A emissão de partículas alfa e beta altera a identidade inicial do átomo radioativo, enquanto a emissão de partículas gama não. 17. (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: <www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/2013/09/ 130831_fukushima_niveis_radiacao_18_vezes_lgb.shtml> [Adaptado] Acesso em: 2 set. 2013. A usina nuclear de Fukushima, no Japão, sofreu diversas avarias estruturais após ser atingida por um terremoto seguido de “tsunami” em março de 2011. 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-137. O 13755Cs é um isótopo radioativo com tempo de meia-vida de cerca de 30,2 anos, cujo principal produto de decaimento radioativo é o 13756Ba, em uma reação que envolve a emissão de uma partícula 01 .â− β. Considerando o texto e as informações fornecidas acima, é CORRETO afirmar que: 01) o decaimento radioativo do césio-137 ocorre com a perda de um elétron da camada de valência. 02) as partículas 01 ,â− β, emitidas no decaimento radioativo do 13755Cs, não possuem carga elétrica e não possuem massa, e podem atravessar completamente o corpo humano. 04) o átomo de 13755Cs é isóbaro do 13756Ba. 08) os efeitos nocivos decorrentes da exposição ao césio-137 são consequência da emissão de partículas α, que surgem pelo decaimento radioativo do 13755Cs formando 13756Ba. 16) após 15,1 anos, apenas um quarto dos átomos de 13755Cs ainda permanecerá detectável na água proveniente dausina. 32) cada átomo de 13755Cs possui 55 prótons e 82 nêutrons. 18. (UERJ 2013) A reação nuclear entre o 242Pu e um isótopo do elemento químico com maior energia de ionização localizado no segundo período da tabela de classificação periódica produz o isótopo 260Rf e quatro partículas subatômicas idênticas. Apresente a equação dessa reação nuclear e indique o número de elétrons do ruterfórdio (Rf) no estado fundamental. 7www.biologiatotal.com.br R A D IO A TI V ID A D E 19. (UERJ 2017) O berquélio (Bk) é um elemento químico artificial que sofre decaimento radioativo. No gráfico, indica-se o comportamento de uma amostra do radioisótopo 249Bk ao longo do tempo. Sabe-se que a reação de transmutação nuclear entre o 249Bk e o 48Ca produz um novo radioisótopo e três nêutrons. Apresente a equação nuclear dessa reação. Determine, ainda, o tempo de meia-vida, em dias, do 249Bk e escreva a fórmula química do hidróxido de berquélio II. Dado: 8 R A D IO A TI V ID A D E 20. (UFG 2013) Em 1987, na cidade de Goiânia, aproximadamente 20 g de 137Cs foram manipulados por várias pessoas, causando um grande acidente radiológico. Sabendo-se que a massa final do 137Cs, após 240 anos, será de 0,08 g, esboce um gráfico que represente o decaimento da massa em função do tempo e calcule o tempo de meia- vida do 137Cs. 21. (FAMERP 2017) O elemento artificial cúrio (Cm) foi sintetizado pela primeira vez em 1944 por Glenn T. Seaborg e colaboradores, na Universidade de Berkeley, Califórnia, EUA. Tal síntese ocorreu em um acelerador de partículas (cíclotron) pelo bombardeamento do nuclídeo 239Pu com partículas alfa, produzindo o nuclídeo 242Cm e um nêutron. O cúrio 242− é um emissor de partículas alfa. A) Dê o número de prótons e o número de nêutrons dos nuclídeos do plutônio e do cúrio citados no texto. B) Escreva as equações nucleares que representam a obtenção do cúrio 242− e a emissão de partículas alfa por esse isótopo. Dados: 94 96 Z (244) (247) A Pu ; Cm Símbolo (classificação periódica). 22. (UEL 2019) Em setembro de 2017, completaram- se 30 anos do acidente com o Césio-137 em Goiânia. Uma cápsula metálica que fazia parte de um equipamento de radioterapia abandonado foi encontrada por dois trabalhadores. Após violarem a cápsula, eles distribuíram o sólido do seu interior entre amigos e parentes, encantados pela luminosidade que emitia no escuro. Isso resultou no maior acidente radioativo mundial fora de uma usina nuclear. À época do acidente, o lixo radioativo removido do local, onde o Cs-137 se espalhou, foi estocado em contentores revestidos por paredes de concreto e chumbo com espessuras de 1m. Essa medida foi necessária para prevenir os danos causados pela exposição às partículas β resultantes do decaimento radioativo do Cs-137. O gráfico a seguir ilustra tal decaimento ao longo do tempo. Com base nessas informações, responda aos itens a seguir. A) A partir da análise do gráfico, identifique a quantidade em massa do isótopo radioativo existente em setembro de 2017, considerando que a quantidade de Cs-137 envolvida no acidente foi de 40 g. Determine quanto tempo, a partir da data do acidente, levará para que a massa de Cs-137 seja inferior a 0,7 g. B) A emissão de partículas beta 01( )â− β) ocorre quando um nêutron instável se desintegra convertendo-se em um próton, formando outro elemento. Escreva a equação da reação de decaimento radioativo do Cs-137 13755( Cs), representando o elemento formado pela notação que inclui o seu número de massa e o seu número atômico. Dado: Ba (Z 56).= 23. (ITA 2018) O tetraetilchumbo era adicionado à gasolina na maioria dos países até cerca de 1980. A) Escreva a equação química balanceada que representa a reação de combustão do composto tetraetilchumbo, considerando que o chumbo elementar é o único produto formado que contém chumbo. B) O 238U decai a 206Pb com tempo de meia-vida de 4,5 x 109 anos. Uma amostra de sedimento colhida em 1970 continha 0,119 mg de 238U e 2,163 mg de 206Pb. Assumindo que todo o 206Pb é formado somente pelo decaimento do 238U e que o 206Pb não sofre decaimento, estime a idade do sedimento. C) Justifique o resultado obtido no item b) sabendo que a idade do Universo é de 13,7 bilhões de anos. Dados: n 0,693; n22 3,091.= = 9www.biologiatotal.com.br R A D IO A TI V ID A D E 24. (FUVEST 2018) No acidente com o césio-137 ocorrido em 1987 em Goiânia, a cápsula, que foi aberta inadvertidamente, continha 92 g de cloreto de césio-137. Esse isótopo do césio sofre decaimento do tipo beta para bário-137, com meia-vida de aproximadamente 30 anos. Considere que a cápsula tivesse permanecido intacta e que hoje seu conteúdo fosse dissolvido em solução aquosa diluída de ácido clorídrico suficiente para a dissolução total. A) Com base nos dados de solubilidade dos sais, proponha um procedimento químico para separar o bário do césio presentes nessa solução. B) Determine a massa do sal de bário seco obtido ao final da separação, considerando que houve recuperação de 100% do bário presente na solução. Note e adote: Solubilidade de sais de bário e de césio (g do sal por 100 mL de água, a 20°C). Cloreto Sulfato Bário 35,8 42,5 10−× Césio 187 179 Massas molares: cloro ..... 35,5 g mol enxofre ..... 32 g mol oxigênio ..... 16 g mol ANOTAÇÕES 10 R A D IO A TI V ID A D E 1. A) A radiação gama não é formada por partículas, ou seja, é formada por ondas eletromagnéticas. Já a radiação alfa é formada por núcleos de átomos de hélio e a beta por elétrons de elevada energia, fatos que conferem a estes tipos de radiação menor poder de penetração. B) Decaimento radioativo do cobalto 60 com a emissão de uma partícula beta: 2. A) As radiações alfa e beta são chamadas de partículas, pois apresentam massa e carga elétrica: 42áα e 01 .â− β. B) 32 32 015 16 1P S â−→ + β 3. A) Estabilização do nuclídeo Y: 060 A 27 Z1 060 60 27 281 Co X 60 0 A A 60 27 1 Z Z 28 Co Ni â â − − → + = + ⇒ = = − + ⇒ = → + 0212 A 82 Z1 A 4 A ' Z 2 Z' 0A ' A '' Z ' Z ''1 Núcleo estável 0212 A 82 Z1 212 4 A ' 83 2 Z' 0208 A '' 81 Z''1 Núcleo estável Pb X X Y Y E Pb X 212 0 A A 212 82 1 Z A 83 (bismuto) X Y 212 4 A ' A ' 208 83 2 Z' Z ' 81 (tálio) Y E (estabi â á â â á â − − − − → + → + → + → + = + ⇒ = = − + ⇒ = → + = + ⇒ = = + ⇒ = → + A '' 208 Z'' 82 Núcleo Núcleoestável estável lização do nuclídeo Y) 208 0 A '' A '' 208 81 1 Z'' Z '' 82 (chumbo) E Pb = + ⇒ = = − + ⇒ = = Semelhança entre o átomo formado e o átomo inicial: são isótopos, ou seja, possuem o mesmo número de prótons (Z 82).= B) De acordo com a tabela periódica, o nuclídeo X é o bismuto. Conclui-se que uma solução do nuclídeo Bi foi tratada com sulfeto de sódio 2(Na S), resultando em 2 3Bi S . Equação iônica que representa a formação desse sal: 3 (aq) 2 (aq) 2 3(s) (aq)2 Bi 3 Na S 1Bi S 6 Na . + ++ → + A partir do gráfico: Cálculo do o tempo necessário para que ele se desintegre até restar 0,5 g de 2 3Bi S : t 1 1 1( ) ( ) ( )2 2 2 1 2 t t ( ) 4,0 g 2,0 g 1,0 g 0,5 g Tempo total 3 t Tempo total 3 60 dias 180 dias → → → = × = × = 4. A) Equações completas no processo de decaimento para os três elementos (de acordo com o enunciado pode-se escolher apenas um deles): â â â â â â − − − − − − → + → + → + = + ⇒ = = + ⇒ = = + ⇒ = = − + ⇒ = = − + ⇒ = = − + ⇒ = → + → + → + 0 0 0192 A 103 A 125 A 77 Z 46 Z 53 Z1 1 1 0 0 0192 192 103 103 125 125 77 78 46 47 53 541 1 1 Ir E Pd E I E 192 0 A A 192 103 0 A A 103 125 0 A A 125 77 1 Z Z 78 46 1 Z Z 47 53 1 Z Z 54 Ir Pt Pd Ag Ir Xe GABARITO β β α α β β β β β β β β β β 11www.biologiatotal.com.br R A D IO A TI V ID A D EB) O tempo de meia-vida equivale à diminuição de 50% da quantidade de matéria. Localizando no gráfico, vem: Na curva: t(1 2) C t(1 2) B t(1 2) A− < − <− . Conclusão: 103 125 192 Curva C Curva B Curva A Pd (17 dias) I (60,2 dias) Ir (74,2).< < Como o tempo de meia vida o iodo é de, aproximadamente, 60 dias, pode-se fazer a seguinte estimativa: Conclusão: 5. A) 2 2 6 2 6 10 2 6 5 2 41Tc 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s= B) Teremos: C) 98 4 0 8643 2 1 38Tc 3 Xá â−→ + → 6. 01 + 04 + 08 = 13. Análise das afirmações: [01] Correta. Quando um núcleo de 23892U transforma-se em 23490Th ocorre a emissão de uma partícula alfa. 238 234 A 92 90 Z 238 234 4 92 90 2 U Th X 238 234 A A 4 92 90 Z Z 2 Conclusão : U Th .á → + = + = = + = → + [02] Incorreta. Quando o 23490Th transforma-se em 23491Pa ocorre a emissão de uma partícula beta. 234 234 A 90 91 Z 0234 234 90 91 1 Th Pa X 234 234 A A 0 90 91 Z Z 1 Conclusão : Th Pa .â− → + = + = = + = − → + 2 2 2 2 Tc O TcO Tc C TcC + − + − = = α β 12 R A D IO A TI V ID A D E [04] Correta. Se a massa de um determinado isótopo radioativo se reduz a 6,25% da massa inicial após 16 meses, então sua meia-vida é 4 meses. 1 1 1 1 2 2 2 2t t t t 1 2 1 2 1 2 100% 50% 25% 12,5% 6,25% Tempo 4 t 16 meses 4 t t 4 meses → → → → = × = × = [08] Correta. Se a meia-vida de um isótopo radioativo é igual a 3 dias, então 1 grama desse isótopo decai para 0,125 gramas em 9 dias. 3 dias 3 dias 3dias1g 0,5 g 0,25 g 0,125 g Tempo 3 3 dias 9 dias → → → = × = [16] Incorreta. O bombardeamento de um núcleo de 147N com uma partícula alfa provoca a transmutação do 147N para 188O e a emissão de um pósitron. 014 4 A 7 2 Z 1 014 4 18 7 2 8 1 N X 14 4 A 0 A 18 7 2 Z 1 Z 8 Conclusão : N O . á â á â + + + → + + = + = + = + = + → + 7. A) Equação que descreve a reação nuclear: 125 0 12553 1 52I e Te.−−+ → B) A partir de 50%, tem-se: Conclusão: a meia-vida é de 60 dias. 8. A) Após 12 minutos de desintegração a massa restante será de 2,5 g de Polônio-218: B) A emissão de uma partícula alfa gera o radioisótopo Pb, que, por sua vez, emite uma partícula beta, produzindo Bi: 218 4 A 218 4 214 218 4 214 84 2 Z 84 2 82 84 2 82 0 0 0214 A ' 214 214 214 214 82 Z' 82 83 82 831 1 1 Po X Po X Po Pb Pb Y Pb Y Pb Bi− − − → α + ⇒ → α + ⇒ → α + → β + ⇒ → β + ⇒ → β + 9. A) Fissão nuclear. Trata-se de um processo nuclear onde o núcleo pesado é atingido por um nêutron que, após a colisão, libera uma imensa quantidade de energia, nesse processo a cada colisão são liberados novos nêutrons. B) Teremos: 10. A) partir do estudo da cinética da desintegração sabemos que 0,693t(½) K= . 3 1 H t(½) 12,32 anos 0,693t(½) k 0,69312,32 k 0,05625 k = = = ⇒ = 3 1 Idade do vinho : t 16,0 anos desin tegraçõesDe acordo com o enunciado [ H] 6,5 , então : min.L = = então: 3 3 kt 1 1 0 3 0,05625 16 1 0 3 0,9 1 0 0,1 1 3 0,9 1 0 3 0,9 1 0 0,9 [ H] [ H] e 6,5 [ H] e 6,5 [ H] e Do cabeçalho da prova : n 1,105 0,1, ou seja e 1,105; e 2,72. 6,5 [ H] e 6,5[ H] 6,5 e (I) e − − × − − − − = × = × = × = = = = × = = × ou seja 3 3 kt 1 1 0 3 0,05625 16 1 0 3 0,9 1 0 0,1 1 3 0,9 1 0 3 0,9 1 0 0,9 [ H] [ H] e 6,5 [ H] e 6,5 [ H] e Do cabeçalho da prova : n 1,105 0,1, ou seja e 1,105; e 2,72. 6,5 [ H] e 6,5[ H] 6,5 e (I) e − − × − − − − = × = × = × = = = = × = = × 3 3 kt 1 1 0 3 0,05625 16 1 0 3 0,9 1 0 0,1 1 3 0,9 1 0 3 0,9 1 0 0,9 [ H] [ H] e 6,5 [ H] e 6,5 [ H] e Do cabeçalho da prova : n 1,105 0,1, ou seja e 1,105; e 2,72. 6,5 [ H] e 6,5[ H] 6,5 e (I) e − − × − − − − = × = × = × = = = = × = = × 3 minutos 3 minutos 3 minutos 3 minutos40 g 20g 10 g 5 g 2,5 g→ → → → 2 1 235 140 93 1 0 92 56 36 0 X n U Ba Kr 3 n+ → + + (s) 2 (v) 2(s) 2(g)Zr 2 H O ZrO 2 H 91 g + → + 2 18,2 L x g ⋅ 1.000.000 L x 2.500.000 g ou 2,5 ton= β β α α 13www.biologiatotal.com.br R A D IO A TI V ID A D E10,9 1 0,1 0,9 0,1 1 3 1 0 0,9 0,1 3 1 0 0,9 3 1 0 ee e e e , substituindo na equação (I), vem : e 6,5 e[ H] 6,5 e e 6,5 2,71[ H] 6,5 15,941175 1,105e desin tegrações desin tegrações[ H] 15,941175 16 min.L min.L Conclusão : o vinho é de Sã − − − − − = × ⇒ = = = × = = × = = ≈ o Joaquim. 1 0,9 1 0,1 0,9 0,1 1 3 1 0 0,9 0,1 3 1 0 0,9 3 1 0 ee e e e , substituindo na equação (I), vem : e 6,5 e[ H] 6,5 e e 6,5 2,71[ H] 6,5 15,941175 1,105e desin tegrações desin tegrações[ H] 15,941175 16 min.L min.L Conclusão : o vinho é de Sã − − − − − = × ⇒ = = = × = = × = = ≈ o Joaquim. 1 0,9 1 0,1 0,9 0,1 1 3 1 0 0,9 0,1 3 1 0 0,9 3 1 0 ee e e e , substituindo na equação (I), vem : e 6,5 e[ H] 6,5 e e 6,5 2,71[ H] 6,5 15,941175 1,105e desin tegrações desin tegrações[ H] 15,941175 16 min.L min.L Conclusão : o vinho é de Sã − − − − − = × ⇒ = = = × = = × = = ≈ o Joaquim. 11. 01 + 02 + 04 + 08 + 16 = 31. Os raios alfa (3) são carregados positivamente, pois são formados pelo núcleo dos átomos de hélio (dois prótons e dois nêutrons) que se movem com grande velocidade. A experiência feita por Rutherford consistia em fazer penetrar dentro de uma câmara, através de uma lâmina metálica, as partículas alfa, e depois de certo tempo se observava a presença de gás hélio no interior da câmara. A quantidade de hélio que existia na câmara podia ser relacionada com a de partículas alfa ali colocadas. Os raios beta (1) são elétrons que se movem com grande velocidade. Na mesma época verificou-se também a existência da radiação gama (2) também chamada de raios gama que são ondas eletromagnéticas que acompanha a emissão das partículas alfa e beta. A massa de 100 g de urânio 234 leva 490.000 anos para reduzir a 25 g: 245.000 anos 245.000 anos100 g 50 g 25 g Tempo 245.000 245.000 490.000 anos → → = + = O decaimento radioativo do urânio 234 através da emissão de uma partícula α (alfa) produz átomos de tório 230 (Z - 90): 234 4 230 234 4 230 92 2 90 92 2 90U X ou U Th.á á→ + → + 12. 01 + 02 + 04 + 16 = 23. [01] Correta. A radioatividade é um fenômeno em que um núcleo instável emite, de modo espontâneo, determinadas partículas (alfa e beta) e ondas que são chamadas de radiações e que se transformam em um núcleo estável. [02] Correta. O período no qual metade dos átomos de uma amostra de rocha com elementos radioativos passa por um processo de desintegração natural é chamado tempo de meia-vida ou período de semidesintegração. [04] Correta. A idade da Terra foi estimada em aproximadamente 4,6 bilhões de anos com base na datação radiométrica de meteoritos que chegaram à superfície da Terra. [08] Incorreta. As rochas que incorporam material de origem orgânica são datadas por meio do método de desintegração do isótopo do carbono-14. [16] Correta. Os fatores estado físico, pressão e temperatura não influenciam a radioatividade de um elemento químico. 13. 02 + 04 + 08 = 14. 1) 235 1 94 A 192 0 38 Z 0 235 4 231 92 2 90 1. U n Sr X 3 n (fissão nuclear) 235 1 94 A 3 1 A 139 (número de massa de X) 92 0 38 Z 3 0 Z 54 (número atômico de X) Número de nêutrons de X 139 54 85. 2. U Th (decaimento radioativo do U 235)á + → + + + = + + × ⇒ = + = + + × ⇒ = = − = → + − 235 1 94 A 1 92 0 38 Z 0 235 4 231 92 2 90 1. U n Sr X 3 n (fissão nuclear) 235 1 94 A 3 1 A 139 (número de massa de X) 92 0 38 Z 3 0 Z 54 (número atômico de X) Número de nêutrons de X 139 54 85. 2. U Th (decaimento radioativo do U 235)á + → + + + = + + × ⇒ = + = + + × ⇒ = = − = → + − 2) 235 1 94 A 1 92 0 38 Z 0 235 4 231 92 2 90 1. U n Sr X 3 n (fissão nuclear) 235 1 94 A 3 1 A 139 (número de massa de X) 92 0 38 Z 3 0 Z 54 (número atômico de X) Número de nêutrons de X 139 54 85. 2. U Th (decaimento radioativo do U 235)á + → + + + = + + × ⇒ = + = + + × ⇒ = = − = → + − 14. 01 + 04 + 16 = 21. A 4 A ' Z 2 Z'X Y Z' Z 2 (perde 2 prótons) á→ + = − O período de semidesintegração é o tempo necessário para que metade dos átomos radioativos existentes em uma certa amostra transmutem-seem átomos estáveis. α α α 14 R A D IO A TI V ID A D E 15. A) partir da análise do gráfico, vem: Conclusão: o tempo de meia-vida do radioisótopo 214Bi é de 20 minutos. Cálculo da velocidade média de formação de partículas β, em partícula 1h ,−× no tempo total do experimento. 212 212Bi Po â→ + β 3 média 23 t 120 min 2 h m 25 100 75 mg 75 mgv 37,5 mg / h 37,5 10 g / h 2 h 6 10 átomos de Bi 212 Ä Ä = = = − = = = = × × − Bi 212 g n 3 20 Bi 20 1 média 37,5 10 g n 1,06 10 átomos de Bi 212 v 1,06 10 partícula h − − × = × − = × × 16. 02 + 04 + 16 = 22. [01] Para que uma dada quantidade inicial de iodo 131 se reduza à sua oitava parte, são necessários 32 dias. 20 min 20 min 20 min100 mg 50 mg 25 mg 12,5 mg→ → → [02] Uma dada massa inicial de estrôncio radioativo se reduz a menos que 0,1% do seu valor inicial após terem decorridas, aproximadamente, 10 meias-vidas desse elemento. p p p p p p p p p p 0,10 % 100% Sr 50% Sr 25% Sr 12,5% Sr 6,25% Sr 3,125% Sr 1,56% Sr 0,78% Sr 0,390625% Sr 0,1953125% Sr 0,09765625% Sr Tempo 10 p (dez meias vidas). ≈ → → → → → → → → → → = × − p p p p p p p p p p 0,10 % 100% Sr 50% Sr 25% Sr 12,5% Sr 6,25% Sr 3,125% Sr 1,56% Sr 0,78% Sr 0,390625% Sr 0,1953125% Sr 0,09765625% Sr Tempo 10 p (dez meias vidas). ≈ → → → → → → → → → → = × − p p p p p p p p p p 0,10 % 100% Sr 50% Sr 25% Sr 12,5% Sr 6,25% Sr 3,125% Sr 1,56% Sr 0,78% Sr 0,390625% Sr 0,1953125% Sr 0,09765625% Sr Tempo 10 p (dez meias vidas). ≈ → → → → → → → → → → = × − p p p p p p p p p p 0,10 % 100% Sr 50% Sr 25% Sr 12,5% Sr 6,25% Sr 3,125% Sr 1,56% Sr 0,78% Sr 0,390625% Sr 0,1953125% Sr 0,09765625% Sr Tempo 10 p (dez meias vidas). ≈ → → → → → → → → → → = × − p p p p p p p p p p 0,10 % 100% Sr 50% Sr 25% Sr 12,5% Sr 6,25% Sr 3,125% Sr 1,56% Sr 0,78% Sr 0,390625% Sr 0,1953125% Sr 0,09765625% Sr Tempo 10 p (dez meias vidas). ≈ → → → → → → → → → → = × − [04] Ao emitir uma partícula alfa, o radionuclídeo de urânio 235 converte-se em um elemento com número atômico 90 e número de massa 231. 235 4 A 92 2 ZU X 235 4 A A 231 92 2 Z Z 90 á→ + = + = = + = [08] O poder de penetração das partículas alfa é menor do que o das partículas beta, que, por sua vez, é menor do que a radiação gama. [16] A emissão de partículas alfa e beta altera a identidade inicial do átomo radioativo, enquanto a emissão de radiação gama não. Observação: o correto é utilizar o termo radiação gama, pois não se trata de uma partícula. O gabarito oficial considera este item correto, mesmo com a utilização da palavra “partículas”. 17. 04 + 32 = 36. Comentários: - O decaimento radioativo do césio-137 ocorre com a perda de um elétron do núcleo. 131 131 131 p p p131 53 53 53 53 I I I I 2 4 8 Tempo 3 p 3 8 dias 24 dias → → → = × = × = Δ Δ α 15 R A D IO A TI V ID A D E www.biologiatotal.com.br 0137 137 55 56 1Cs Ba â−→ + β - As partículas 01 ,â− β , emitidas no decaimento radioativo do 13755Cs, possuem carga elétrica negativa e massa desprezível. - O átomo de 13755Cs é isóbaro do 13756Ba, ou seja, apresenta o mesmo número de massa (137). - Os efeitos nocivos decorrentes da exposição ao césio-137 são consequência da emissão de partículas 01â− β que surgem pelo decaimento radioativo do 13755Cs formando 13756Ba. - Após 60,4 anos, apenas um quarto dos átomos de 13755Cs ainda permanecerá detectável na água proveniente da usina. - Cada átomo de 13755Cs possui 55 prótons e 82 nêutrons. 18. Equação nuclear da reação: 249 44 A 1 97 20 Z 0Bk Ca X 3 n 249 48 A 3 1 A 294 97 20 Z 3 0 Z 117 + → + + = + × ⇒ = + = + × ⇒ = Então, Cálculo do tempo de meia-vida: 0137 137 55 56 1Cs Ba â−→ + 30,2 anos 30,2 anos1 11 2 4 Tempo 2 30,2 anos 60,4 anos → → = × = 137 55Cs 137 55 prótons 82 nêutrons− = 249 48 294 1 97 20 117 0Bk Ca Uus 3 n+ → + A partir do gráfico, para metade de 20 g, ou seja, 10 g, têm-se um tempo de meia- vida de 300 dias. Fórmula química do hidróxido de berquélio II: 2Bk(OH) . 19. Dentro de um período, o potencial ou energia de ionização cresce da esquerda para a direita em função da diminuição do raio atômico. Sendo assim, no segundo período, o elemento que apresenta maior energia de ionização é o neônio. Há 3 isótopos do neônio com números de massa 20, 21 e 22. Para que haja a produção de 4 partículas subatômicas idênticas, o isótopo usado deverá ser o neônio – 22. Assim, podemos então montar a equação solicitada: 242 22 260 1 94 10 104 0Pu Ne Rf 4 n+ → + No estado fundamental, o Ruterfordio deverá apresentar a mesma quantidade de prótons e elétrons, ou seja, 104. 20. Teremos: p p p p p p p p 20 g 10 g 5 g 2,5 g 1,25 g 0,625 g 0,3125 g 0,15625g 0,078128 g ( 0,08) → → → → → → → → ≈ Tempo total = 8p 240 anos = 8p p = 30 anos (meia-vida) 16 R A D IO A TI V ID A D E 21. A) Número de prótons do plutônio ( )94Pu 94.= Número de nêutrons do plutônio ( )23994Pu 239 94 145.= − = Número de prótons do cúrio ( )96Cm 96.= Número de nêutrons do cúrio ( )24296Cm 242 96 146.= − = B) Equação nuclear de obtenção do cúrio-242: + α → +239 4 242 194 2 96 0Pu Cm n Equação da emissão de partículas alfa pelo cúrio-242: → α +242 4 23896 2 94Cm Pu 22. A) Utilizando-se o gráfico, determina-se o tempo de meia-vida ou período de semidesintegração (p) do Cs-137: p p p p p p 0,7 g p 30 anos 40 g 20 g 10 g 5 g 2,5 g 1,25 g 0,635 g Tempo total 6 p 6 30 anos Tempo total 180 anos < = → → → → → → = × = × = p p p p p p 0,7 g p 30 anos 40 g 20 g 10 g 5 g 2,5 g 1,25 g 0,635 g Tempo total 6 p 6 30 anos Tempo total 180 anos < = → → → → → → = × = × = p p p p p p 0,7 g p 30 anos 40 g 20 g 10 g 5 g 2,5 g 1,25 g 0,635 g Tempo total 6 p 6 30 anos Tempo total 180 anos < = → → → → → → = × = × = B) Equação da reação de decaimento radioativo do Cs-137 ( )13755Cs : 0137 137 55 561Cs Baâ−→ + 0137 A 55 Z1 A 137 Z 56 0137 137 55 561 Cs E 137 0 A A 137 55 1 Z Z 56 E Ba Cs Ba â â − − → + = + = = − + = ⇒ → + 23. A) e B) Teremos: 238 206 238 206 9 U Pb 3 3 inicial de U 3 3 inicial Pb t 4,5 10 anos mN ; M 238,03 g mol e M 207,2 g mol M 0,119 10N 0,0005 10 mol 238,03 2,163 10N 0,01044 10 mol 207,2 − − − − = × = = = × = ≈ × × = ≈ × Como o chumbo é formado pelo decaimento do urânio: 238 238 206 238 238 total de U inicial de U inicial Pb 3 3 3 total de U 3 total de U 3 3 0 9 9 K 0 N N N N 0,0005 10 mol 0,01044 10 mol 0,01094 10 mol N 0,011 10 mol N 0,0005 10 mol N 0,011 10 mol 0,693 0,693K K 0,154 10 t 4,5 10 N N e − − − − − − − − = + = × + × = × ≈ × = × = × = ⇒ = = × × = × ( ) ( ) ( ) 9 9 9 t Kt 0 30,154 10 0,154 10 3 0,154 10 9 9 10 t t t N e N 0,011 10 mol 22 0,0005 10 mol n n 22 0,154 10 t 3,091 t 20,07 10 anos 2 10 anos t 20 bilhões de anos (idade do sedimento) 13,7 bilhões de anos (idade do Univ e e e − − − −× × − × − ⇒ = × = ⇒ = × = × = = × = × ≈ > erso) 238 238 206 238 238 total de U inicial de U inicial Pb 3 3 3 total de U 3 total de U 3 3 0 9 9 K 0 N N N N 0,0005 10 mol 0,01044 10 mol 0,01094 10 mol N 0,011 10 mol N 0,0005 10 mol N 0,011 10 mol 0,693 0,693K K 0,154 10 t 4,5 10 N N e − − − − − − − − = + = × + × = × ≈ × = × = × = ⇒ = = × × = × ( ) ( ) ( ) 9 9 9 t Kt 0 30,154 10 0,154 10 3 0,154 10 9 9 10 t t t N e N 0,011 10 mol 22 0,0005 10 mol n n 22 0,154 10 t 3,091 t 20,07 10 anos 2 10 anos t 20 bilhões de anos (idade do sedimento) 13,7 bilhões de anos (idade do Univ e e e − − − −× × − × − ⇒ = × = ⇒ = × = × = = × = × ≈ > erso) 238 238 206 238 238 total de U inicial de U inicialPb 3 3 3 total de U 3 total de U 3 3 0 9 9 K 0 N N N N 0,0005 10 mol 0,01044 10 mol 0,01094 10 mol N 0,011 10 mol N 0,0005 10 mol N 0,011 10 mol 0,693 0,693K K 0,154 10 t 4,5 10 N N e − − − − − − − − = + = × + × = × ≈ × = × = × = ⇒ = = × × = × ( ) ( ) ( ) 9 9 9 t Kt 0 30,154 10 0,154 10 3 0,154 10 9 9 10 t t t N e N 0,011 10 mol 22 0,0005 10 mol n n 22 0,154 10 t 3,091 t 20,07 10 anos 2 10 anos t 20 bilhões de anos (idade do sedimento) 13,7 bilhões de anos (idade do Univ e e e − − − −× × − × − ⇒ = × = ⇒ = × = × = = × = × ≈ > erso) 238 238 206 238 238 total de U inicial de U inicial Pb 3 3 3 total de U 3 total de U 3 3 0 9 9 K 0 N N N N 0,0005 10 mol 0,01044 10 mol 0,01094 10 mol N 0,011 10 mol N 0,0005 10 mol N 0,011 10 mol 0,693 0,693K K 0,154 10 t 4,5 10 N N e − − − − − − − − = + = × + × = × ≈ × = × = × = ⇒ = = × × = × ( ) ( ) ( ) 9 9 9 t Kt 0 30,154 10 0,154 10 3 0,154 10 9 9 10 t t t N e N 0,011 10 mol 22 0,0005 10 mol n n 22 0,154 10 t 3,091 t 20,07 10 anos 2 10 anos t 20 bilhões de anos (idade do sedimento) 13,7 bilhões de anos (idade do Univ e e e − − − −× × − × − ⇒ = × = ⇒ = × = × = = × = × ≈ > erso) 238 238 206 238 238 total de U inicial de U inicial Pb 3 3 3 total de U 3 total de U 3 3 0 9 9 K 0 N N N N 0,0005 10 mol 0,01044 10 mol 0,01094 10 mol N 0,011 10 mol N 0,0005 10 mol N 0,011 10 mol 0,693 0,693K K 0,154 10 t 4,5 10 N N e − − − − − − − − = + = × + × = × ≈ × = × = × = ⇒ = = × × = × ( ) ( ) ( ) 9 9 9 t Kt 0 30,154 10 0,154 10 3 0,154 10 9 9 10 t t t N e N 0,011 10 mol 22 0,0005 10 mol n n 22 0,154 10 t 3,091 t 20,07 10 anos 2 10 anos t 20 bilhões de anos (idade do sedimento) 13,7 bilhões de anos (idade do Univ e e e − − − −× × − × − ⇒ = × = ⇒ = × = × = = × = × ≈ > erso) C) Como a idade do sedimento (20 bilhões de anos) é incompatível com a idade do Universo (13,7 bilhões de anos), conclui-se que a quantidade de chumbo encontrada na amostra é muito superior àquela decorrente do decaimento do 238U, ou seja, com o passar do tempo a amostra foi contaminada com chumbo derivado de outras fontes. β β 17www.biologiatotal.com.br R A D IO A TI V ID A D EO texto cita o tetraetilchumbo que era adicionado à gasolina na maioria dos países até cerca de 1980. Isto nos leva à conclusão de que os aditivos acrescentados à gasolina poderiam ser uma fonte desta contaminação. 24. A) Um procedimento químico para separar o bário do césio presentes na solução seria a adição de um sulfato solúvel em água que provocasse a precipitação do bário na forma de sulfato de bário 4(BaSO ), que apresenta baixa solubilidade em água. 4 4 2Solubilidade do BaSO ; 20 C 2,5 10 g / 100 mL de H O. −° = × 4 4 2Solubilidade do BaSO ; 20 C 2,5 10 g / 100 mL de H O. −° = × + − + − → + + → 2 2 4(aq) (aq) 4 (aq) Composto solúvel 2 2 (aq) 4 (aq) 4(s) Pr ecipitado E SO 2E SO Ba SO BaSO B) O isótopo do césio sofre decaimento do tipo beta para bário-137 0137 137 55 561( Cs Ba),â−→ + com meia-vida de aproximadamente 30 anos, ou seja, césio se transforma em bário, na mesma proporção estequiométrica. Então, CsC CsC CsC 172,5 92n mol 0,5333 mol m 92 g 172,5 0,5333 mol de CsC = = == 30 anos 30 anos 30 anos 0,267 30 anos 0,267 0,5333 mol de Cs 1mol de Cs1mol de Cs 2 1mol de Ba0 mol de Ba 2 0,53330,5333 mol de Cs mol de Cs 2 0,53330 mol de Ba mol de Ba 2 0,267 mol de Ba → → → → 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 BaSO BaSO BaSO BaSO BaSO BaSO BaSO BaSO BaSO 0,267 mol de BaSO M 233 g mol m n m n M M m 0,267 mol 233 g mol m 62,21g = = ⇒ = × = × = ANOTAÇÕES β contato@biologiatotal.com.br /biologiajubilut Biologia Total com Prof. Jubilut @biologiatotaloficial @paulojubilut @Prof_jubilut biologiajubilut +biologiatotalbrjubilut 1 FISIOLOGIA VEGETAL www.biologiatotal.com.br 1. (FGV 2005) Assinale a alternativa que contém os termos que preenchem, correta e respectivamente, os espaços do texto. Com o auxílio de uma lupa, um aluno observou que os pulgões que parasitavam os brotos e botões florais de uma determinada planta o faziam introduzindo o estilete de seu aparato bucal no tecido vegetal. Observou ainda que uma gotícula era expelida pelo ânus do pulgão. Intrigado, o estudante realizou o seguinte experimento: enquanto o pulgão se alimentava, matou-o com éter e separou o corpo da cabeça, tomando o cuidado para que o estilete do aparato bucal permanecesse enfiado no tecido vegetal. Observou que gotículas continuavam sendo expelidas pela porção final do estilete. Este experimento demonstrou que o estilete atingiu o _______ e que, no tecido parasitado pelo pulgão, a pressão osmótica é ________ que nas folhas adultas. a. floema ... menor b. floema ... maior c. xilema ... menor d. xilema ... maior e. xilema ... a mesma 2. (UFC 2009) A teoria de Dixon é uma das hipóteses que tenta explicar o transporte de água da raiz até as folhas de árvores com mais de 30 metros de altura, como a castanheira-do-pará. Assinale a alternativa que contém aspectos nos quais se baseia essa teoria. a. Coesão entre as moléculas de água, adesão entre essas moléculas e as paredes do xilema, tensão gerada no interior dos vasos pela transpiração foliar. b. Aumento da concentração osmótica no interior dos vasos xilemáticos da raiz, entrada de água por osmose, impulsão da seiva para cima. c. Semelhança dos vasos do xilema a tubos de diâmetro microscópico, propriedades de adesão e coesão das moléculas de água, ocorrência do fenômeno da capilaridade. d. Permeabilidade seletiva das células do córtex da raiz, presença da endoderme com as estrias de Caspary, transporte ascendente da seiva bruta. e. Produção de carboidratos nas folhas, aumento da concentração osmótica nesses órgãos, ascensão da seiva bruta por osmose e capilaridade nos vasos do xilema. 3. (PUCSP 2008) Analise os trechos a seguir, indicados por I e II: I. Em uma angiosperma, a água vai da raiz até a folha e é utilizada na realização da fotossíntese; produtos deste processo metabólico são transportados da folha para outras partes da planta, podendo ser armazenados em órgãos como caule e raiz. II.No coração humano, o sangue passa do átrio direito para o ventrículo direito e em seguida é levado aos pulmões; uma vez oxigenado, retorna ao coração pelo 2 Fi si ol og ia V eg et al átrio esquerdo e passa para o ventrículo esquerdo, de onde é transportado aos sistemas corporais, voltando em seguida para o coração. Com relação aos trechos, é CORRETO afirmar que: a. I refere-se exclusivamente ao transporte que se dá pelos vasos do xilema, enquanto II refere-se apenas à pequena circulação. b. I refere-se exclusivamente ao transporte que se dá pelos vasos do xilema, enquanto II refere-se exclusivamente à grande circulação. c. I refere-se exclusivamente ao transporte que se dá por vasos do floema, enquanto II refere-se exclusivamente à grande circulação. d. I refere-se exclusivamente ao transporte da seiva elaborada e do armazenamento de amido em órgãos da planta, enquanto II refere-se às circulações pulmonar e sistêmica. e. I refere-se ao transporte das seivas bruta e elaborada, enquanto II refere-se às circulações pulmonar e sistêmica. 4. (PUCPR 2007) Os reforços apresentados pelas paredes dos vasos lenhosos (anelados, espiralados, etc.) têm por função: a. Impedir o colapso dos vasos, quando a transpiração é intensa. b. Agir como mola, controlando o crescimento dos vasos. c. Aumentar a superfície respiratória dos vasos. d. Impedir, como válvulas, a descida da seiva. e. Determinar uma ascensão em espiral, da seiva. 5. (UEPG 2014) A fisiologia vegetal aborda questõesdos fatores ambientais na nutrição da planta; o sistema de transporte de seiva; como os hormônios vegetais comandam as reações da planta; a fisiologia do crescimento e desenvolvimento, entre outros. Na fisiologia das angiospermas, assinale o que for correto. 01. Segundo a teoria da coesão- tensão, também conhecida como teoria de Dixon, a seiva bruta é puxada desde as raízes até as folhas, devido, fundamentalmente, à transpiração das folhas. As células das folhas, ao perderem água por evaporação, têm sua pressão osmótica aumentada e retiram água das células vizinhas, que por sua vez, terminam por retirar água das terminações dos vasos xilemáticos. 02. Quando o solo está encharcado e a umidade do ar é elevada, as células- guarda do estômato absorvem água e o ostíolo se fecha. 04. A falta do nitrogênio limita drasticamente o crescimento das plantas. Embora seja o elemento químico mais abundante da atmosfera, as plantas não conseguem utilizar diretamente o gás N2 atmosférico. 08. O CO2 necessário à fotossíntese é absorvido pela planta pelos traqueídes dos elementos de vaso. 16. O ponto de saturação luminosa da fotossíntese ocorre quando a planta está em condições precárias de temperatura e CO2 6. (CP 2014) Para que possa realizar fotossíntese, todo vegetal precisa de água. Absorvida pelas raízes, ela percorre o caule através de seus vasos condutores, até chegar às folhas mais extremas. O que permite à água vencer esse trajeto é o princípio da: 3www.biologiatotal.com.br Fi si ol og ia V eg et ala. tensão superficial, associado à adesão entre as moléculas da água e à coesão destas com as paredes dos vasos condutores. b. capilaridade, associado à coesão entre as moléculas da água e à adesão destas com as paredes dos vasos condutores. c. pressão hidráulica, associado à coesão entre as moléculas da água e à adesão destas com as paredes dos vasos condutores. d. solubilidade, associado à adesão entre as moléculas da água e à coesão destas com as paredes dos vasos condutores. 7. (UEPG 2012) Os mecanismos de absorção e transporte são extremamente importantes para a fisiologia das plantas. Nesse contexto, assinale o que for correto. 01. Em plantas pequenas, o excesso de água empurrado pela pressão da raiz pode ser facilmente eliminado por meio dos pelos absorventes das raízes. 02. As raízes realizam duas funções principais, fixação da planta ao substrato e absorção de água e sais minerais. 04. A seiva bruta circula pelos vasos do floema, que formam feixes contínuos de tubos capilares das folhas até as raízes. 08. Nas plantas da família das crassuláceas, a exemplo do abacaxi, encontra-se uma adaptação bioquímica que ajuda a eliminar água em climas quentes e secos. 16. No mesófilo da folha, a fotossíntese produz glicose e outros glicídios. Nessas células forma-se a sacarose. A sacarose é o açúcar a ser transportado pelo floema. 8. (UEPG 2016) A figura abaixo apresenta um modelo físico da hipótese do fluxo por pressão para explicar o deslocamento da seiva elaborada nos elementos condutores do floema. Neste experimento, as bolsas são constituídas por membranas semipermeáveis. Com relação à proposta deste modelo, assinale o que for correto. 01. Em A, quando o conjunto é mergulhado em um recipiente com água pura, a bolsa com solução de glicídios absorve água do recipiente por osmose, como visualizado em B. 02. No modelo, o tubo que liga as bolsas representa os elementos condutores do floema. Os vasos do floema transportam as moléculas orgânicas pelo tronco até a raiz e órgãos de reserva. 04. Em B, a pressão da entrada da água na bolsa com solução de glicídios força o líquido a fluir pelo tubo em direção à próxima bolsa, arrastando junto moléculas de glicídios. 08. No modelo, o fluxo de líquido da bolsa com solução de glicídios para a bolsa com água pura ocorre até que as concentrações de glicídios se igualem. Na planta isso nunca ocorre, pois as células consumidoras utilizam constantemente os glicídios que chegam até elas, mantendo as concentrações de substâncias orgânicas nessa extremidade do floema sempre menor que na extremidade em contato com as células produtoras. 16. Nesse modelo, a bolsa com solução de glicídios representa a fonte de substâncias orgânicas, isto é, as células produtoras ou armazenadoras. A bolsa, inicialmente com água pura, pode http://www.biologiatotal.com.br 4 Fi si ol og ia V eg et al representar as células consumidoras, como as da extremidade de uma raiz, por exemplo. 9. (UEM 2015) Em relação ao transporte de água e sais minerais nas plantas é correto afirmar que: 01. A água e os sais minerais que se deslocam pela raiz são barrados pelas estrias de Caspary e devem continuar a se deslocar extracelularmente pelo simplasto. 02. Os sais minerais encontram-se dissolvidos na solução do solo. Eles podem ser absorvidos por difusão, seguindo um gradiente de concentração; ou por transporte ativo, envolvendo consumo de energia metabólica. 04. O transporte de seiva orgânica é realizado dos órgãos com baixa pressão osmótica para os órgãos de alta pressão osmótica. 08. Para solo contendo solução de CaCl2 a pressão osmótica calculada não deve ser corrigida pelo fator de Van’t Hoff, que nesse caso é 1, por tratar-se de uma solução molecular. 16. Uma explicação consistente para o deslocamento da seiva mineral pelo xilema é a teoria da coesão-tensão, relacionada com as propriedades químicas da água. 10. (UEM 2015) Sobre o funcionamento do corpo vegetal, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. Nas plantas de grande porte, a seiva bruta é transportada pelos vasos lenhosos desde a raiz até as folhas por capilaridade. 02. Os tropismos são movimentos que dependem da ação das auxinas e são orientados por um agente excitante externo. 04. A transpiração cuticular é o principal mecanismo de eliminação de água pela planta. 08. O ácido abscísico é um hormônio que estimula a divisão celular e a germinação das sementes. 16. No processo de fotossíntese são produzidos glicídios que são distribuídos por todo o corpo vegetal por meio do floema. 11. (PUCRJ 2014) Muitas plantas apresentam crescimento primário e secundário. O crescimento primário se origina dos meristemas apicais e envolve a produção e o alongamento de raízes, caules e folhas. Por outro lado, o crescimento secundário é produzido por meristemas laterais, engrossando raízes e caules. Utilize os conhecimentos sobre estrutura, crescimento e desenvolvimento das plantas para resolver as questões abaixo. a. Uma marca é feita no tronco de uma árvore na altura de 2m de sua base. Se a árvore tem 5m de altura e cresce 1m por ano, que altura terá essa marca após 10 anos? Por quê? b. Se um anel for feito na casca de uma árvore em torno do tronco (processo denominado anelamento), a árvore geralmente morre. Por quê? 12. (UFTM 2012) Foram retirados dois anéis em torno do caule de duas plantas (cana-de-açúcar e laranjeira), como ilustra o esquema. 5www.biologiatotal.com.br Fi si ol og ia V eg et al A cana pertence ao grupo das monocotiledôneas e a laranjeira ao grupo das eudicotiledôneas. Em relação às intervenções realizadas, responda: a. Qual delas provavelmente irá morrer, a cana-de-açúcar, a laranjeira ou ambas? Explique por quê. b. Por que as eudicotiledôneas geralmente apresentam maior espessura do caule do que as monocotiledôneas? 13. (UEM 2012) Sobre a influência dos fatores ambientais na nutrição e os mecanismos de transporte da seiva bruta e elaborada nos vegetais, é correto afirmar: 01. As plantas necessitam de vários nutrientes minerais, alguns deles em grande quantidade, os quais recebem, por isso, o nome de macronutrientes, dentre eles: ferro, manganês e boro. 02. A seiva bruta é transportada das raízes até as folhas das árvores de grande portegraças à pressão positiva na raiz e à capilaridade. 04. A concentração de gás carbônico também atua no mecanismo de abertura e fechamento dos estômatos, sendo que, em concentração elevada, esse gás estimula o fechamento dos mesmos. 08. Segundo a teoria do fluxo por pressão, o deslocamento da seiva elaborada pelo floema resulta de um desequilíbrio osmótico entre as células produtoras e as células consumidoras das substâncias orgânicas. 16. Durante o dia, as plantas realizam fotossíntese, consumindo gás carbônico e produzindo gás oxigênio, o qual não é consumido durante o dia, mas é utilizado à noite no processo de respiração. 14. (UNESP 2011) As plantas têm um importante papel no ciclo da água na natureza. A figura representa, de forma simplificada, esse ciclo: Explique como a planta retira a água do solo e o mecanismo pelo qual essa água chega até as folhas e retorna para a atmosfera. 15. (UNIFESP 2019) Leia o trecho da letra da canção “Flor do Cerrado”, de Caetano Veloso. Todo fim de mundo é fim de nada é madrugada e ninguém tem mesmo nada a perder Eu quero ver Olho pra você Tudo vai nascer Mas da próxima vez que eu for a Brasília eu trago uma flor do Cerrado pra você (www.vagalume.com.br) http://www.biologiatotal.com.br 6 Fi si ol og ia V eg et al a. A que grupo vegetal pertence a planta da qual pretende-se colher a flor referida na música? Além da flor, que outro órgão é exclusivo desse grupo vegetal? b. Supondo que essa flor tenha sido colhida de uma árvore típica do Cerrado, cite uma característica morfológica adaptativa dessa planta e justifique por que essa característica é importante para a sobrevivência da planta nas condições ambientais do Cerrado. 16. No Japão, os agricultores que cultivam maçãs frequentemente fazem cortes espirais não letais em torno da casca das árvores, os quais serão removidos após a estação de crescimento. Essa prática torna as maçãs mais doces. Explique. ANOTAÇÕES 7www.biologiatotal.com.br Fi si ol og ia V eg et al GABARITO 1. [A] 2. [A] 3. [E] 4. [A] 5. 01 + 04 = 05. [02] Falso. As células estomáticas ficam túrgidas quando absorvem água e, consequentemente, o ostíolo abre. [08] Falso. O CO2 necessário à fotossíntese é absorvido pelas plantas, pelos estômatos das folhas. [16] Falso. O ponto de saturação luminosa da fotossíntese é atingido quando a planta está em condições ótimas de temperatura e concentração ambiental de CO2 6. [B] A subida da seiva mineral através dos vasos lenhosos do xilema ocorre devido à sucção da copa provocada pela transpiração foliar, capilaridade, coesão entre as moléculas de água e a adesão desta com os vasos condutores. 7. 02 + 16 = 18. [01] Incorreto: Em plantas pequenas, o excesso de água empurrado pela pressão da raiz pode ser eliminado pelos hidatódios presentes nos bordos das folhas. [04] Incorreto: A seiva bruta (ou inorgânica) circula pelos vasos do xilema, ou vasos lenhosos. [08] Incorreto: O abacaxi é um representante da família bromeliácea. As plantas da família das crassuláceas possuem metabolismo CAM (ou MAC), que auxilia na economia de água em climas quentes e áridos. 8. 01 + 02 + 04 + 08 + 16 = 31. Todos os itens estão corretos e relacionados ao modelo do transporte em massa para explicar o transporte da seiva elaborada em plantas traqueófitas. 9. 01 + 02 + 16 = 19. [Resposta do ponto de vista da disciplina de Biologia] [04] Falso. O transporte da seiva elaborada (orgânica) é realizada dos órgãos com alta pressão osmótica para os órgãos de baixa pressão osmótica. [Resposta do ponto de vista da disciplina de Química] [08] Falso. O Fator de Van’t Hoff é utilizado para calcular os efeitos coligativos em soluções iônicas, como no caso do cloreto de cálcio, CaCl2 10. 02 + 16 = 18. [01] Falso: Nas plantas de grande porte, a seiva bruta é transportada pelos vasos lenhosos desde a raiz até as folhas, principalmente, devido à sucção exercida pela copa e determinada pela transpiração foliar. [04] Falso: A transpiração estomática é o principal mecanismo de eliminação de água pelas plantas. [08] Falso: O ácido abscísico (ABA) é um hormônio vegetal que atua no mecanismo de fechamento estomático e no processo de dormência das sementes. 11. a) A marca permanece na altura de 2m da base, pois esta parte da árvore não apresenta crescimento primário. Essa parte da planta está crescendo em espessura. http://www.biologiatotal.com.br 8 Fi si ol og ia V eg et al ANOTAÇÕES b) O anelamento interrompe o transporte de açúcares e amido dos ramos para as raízes, uma vez que um anel inteiro do floema secundário foi removido o que acarreta na morte da planta. 12. a) A laranjeira provavelmente irá morrer. O anel retirado da casca remove o floema, tecido que conduz a seiva orgânica (elaborada) até a raiz. Sem nutrição, os tecidos da raiz morrem e, posteriormente, o restante da árvore. A cana- de-açúcar provavelmente não morre porque é uma monocotiledônea e possui os feixes líbero- lenhosos dispersos pelo caule. b) As eudicotiledôneas são plantas que apresentam o câmbio no caule e na raiz. A atividade deste meristema secundário, produzindo continuamente os tecidos condutores (xilema e floema), determina o crescimento em espessura destas plantas. 13. 04 + 08 = 12. [01] Incorreto: Os macronutrientes utilizados em grande quantidade pelas plantas são: nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e enxofre (S). [02] Incorreto: A seiva bruta é transportada das raízes até as folhas caídas das árvores pelo efeito da transpiração da copa, que cria uma força de sucção ascendente. [16] Incorreto: As plantas respiram o tempo todo e realizam a fotossíntese durante as horas iluminadas do dia. 14. A água é absorvida por osmose pelos radiculares. Os vasos lenhosos do xilema transportam a água e os íons minerais da raiz até à copa. A sucção promovida pelas folhas, devido à transpiração estomática, provoca a subida da água até as partes mais altas do vegetal. 15. a) O grupo vegetal ao qual pertence a flor colhida é angiosperma. O fruto é o outro órgão exclusivo desse vegetal. b) As plantas do Cerrado apresentam caules tortuosos e retorcidos com cascas grossas ricas em súber, possuem também raízes profundas com a finalidade de atingir os lençóis freáticos. Podem possuir também xilopódio, que é um órgão complexo de origem caulinar e radicular que possui várias substâncias, inclusive água. 16. O corte em espiral evita o fluxo de massa ótimo da seiva do floema para os drenos da raiz. Portanto, uma maior quantidade de seiva do floema pode se mover das folhas fonte para os frutos dreno, tornando-os mais doces. 1 HISTOLOGIA VEGETAL www.biologiatotal.com.br 1. (UFJF 2017) Em 1675, o biólogo italiano Marcello Malpighi (1628-1694) realizou uma experiência básica e fundamental para que ocorresse uma elucidação posterior sobre o fluxo de seivas bruta e elaborada nas plantas vasculares. Nos três casos abaixo desconsidere proliferação de doenças e/ou ataque de pragas e responda: a. Caso ocorra uma retirada de casca em torno de todo o tronco principal de uma arbórea na altura do peito (cerca de 1,5 metros do solo), processo denominado anelamento, o que acontece em termos de condução de seivas e manutenção da vida desta planta? b. Caso, nessa mesma árvore, esse anelamento ocorra apenas em um ramo lateral e não no tronco principal, responda às mesmas questões. c. Caso estipulemos um anelamento de 3cm de profundidade à altura do peito em um estipe (caule de palmeira) com 20 cm de diâmetro, responda às mesmas questões. 2. (UNISA MEDICINA 2016) A figura 1 mostra uma abelha na flor de uma laranjeira e a figura 2 indica o local em que foi removido um anel completo de um ramo (cintamento ou anel de Malpighi) dessa planta. a. Cite o nome do processo realizado pela abelha que garante a reproduçãoda planta. Que benefício a abelha obtém ao realizar tal processo? b. Considere que a laranjeira possua todos os ramos repletos de flores e que o cintamento tenha sido feito no local apontado pela figura 2. Qual será o tamanho dos frutos formados acima do cintamento em comparação ao tamanho dos frutos dos demais ramos? Justifique sua resposta. 3. (FMJ 2016) A figura ilustra algumas das principais partes da raiz de uma planta eudicotiledônea. 2 H is to lo gi a Ve ge ta l a. Indique as funções das estruturas apontadas pelos números 1 e 2, respectivamente. b. No interior da raiz existe a endoderme, formada por células bem unidas entre si e dotadas de reforços impermeáveis, chamadas estrias de Caspary. Explique a vantagem desses reforços impermeáveis que auxiliam na principal função da raiz. 4. (UNINOVE MEDICINA 2016) A árvore bordo (Acer sp.) é famosa no Canadá por fornecer o xarope de bordo, muito açucarado e largamente consumido com waffles e panquecas. Esta árvore passa por um inverno rigoroso e no início da primavera, através do tecido vascular morto, conduz a matéria acumulada nas raízes, que forma novas folhas e flores. A extração da seiva desta árvore é feita neste período. São necessários de 30L a 45L desta seiva para a produção de 1L de xarope de bordo puro. a. Qual é o tecido vascular responsável pela condução desta seiva? Dê o nome do meristema secundário que gera este tecido vascular. b. O que ocorre com as folhas da árvore bordo no outono que a permite suportar o inverno rigoroso? Explique por que a retirada intensa da seiva citada acima pode levar a planta à morte. 5. (FAC. SANTA MARCELINA - Medicina 2016) A figura mostra o fenômeno da gutação na folha de uma planta de pequeno porte. Na gutação, a planta elimina água na forma líquida pelos hidatódios, diferentemente do vapor d’água eliminado pela transpiração nos estômatos. a. Considere que haja farta disponibilidade hídrica do solo. A gutação irá ocorrer sob condições de baixa ou de alta umidade relativa do ar? A transpiração será maior sob condições de baixa ou de alta umidade relativa do ar? b. Explique o mecanismo fisiológico que leva ao processo de gutação. 6. (UNICAMP 2016) Muitas vezes se observa o efeito do vento nas plantas, que faz com que a copa das árvores e eventualmente o caule balancem vigorosamente sem, contudo, se romper. No entanto, quando ocorre a ruptura de um ramo, as plantas têm a capacidade de retomar o crescimento e ocupar novamente o espaço deixado pela queda do ramo. 3www.biologiatotal.com.br H is to lo gi a Ve ge ta l a. Cite e caracterize os tipos de tecidos que promovem a sustentação e a flexibilidade dos ramos e caules. b. Como se dão o surgimento e o crescimento do novo ramo em plantas danificadas pelo vento? 7. (UEM 2016) Embora todas as células de um embrião sejam derivadas de uma célula inicial, durante o desenvolvimento dos animais e dos vegetais aparecem diferenças entre as células quanto à forma, à função e ao comportamento bioquímico. Essas diferenças levam as células à especialização de determinadas funções. Assim, os diferentes tecidos se formam pela diferenciação celular. Sobre o assunto, assinale o que for correto. 01. O súber é um tecido protetor existente nas raízes e no tronco, resultado da atividade do felogênio. 02. O colênquima é constituído de células mortas com paredes espessas lignificadas. Sua função é formar o floema. 04. Um tecido epitelial animal pode ser glandular e de revestimento. 08. O tecido ósseo tem por função a sustentação de órgãos e durante a vida embrionária forma um modelo de esqueleto. 16. Os linfócitos são células especializadas em impedir tromboses, desfazendo coágulos. 8. (UEM 2015) Em uma aula de botânica, o professor fez algumas afirmações, relacionadas abaixo. Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. No corpo vegetal, os primeiros tecidos a passarem pelo processo de diferenciação celular são o xilema primário e floema primário. 02. O crescimento secundário de uma raiz de dicotiledônea é resultante da atividade dos tecidos meristemáticos, câmbio vascular e felogênio. 04. Colênquima e esclerênquima são tecidos que apresentam células com paredes espessas, sendo que o esclerênquima é constituído por células mortas. 08. As monocotiledôneas e as dicotiledôneas que não crescem em espessura apresentam um arranjo de tecidos conhecido como estrutura secundária. 16. Parênquima é um tecido abundante no corpo vegetal constituído por células vivas com parede celular relativamente fina e que realizam funções como fotossíntese e reserva. 9. (UEPG2015) As células que compõem o corpo das plantas vasculares são bem diferenciadas entre si. Células semelhantes reúnem-se formando tecidos, especializados na realização de funções específicas. Os tecidos organizam-se em três sistemas fundamentais: dérmico, vascular e de preenchimento. Com relação à estrutura, organização e função desses tecidos, assinale o que for correto. 01. O parênquima amilífero é organizado por um conjunto de células especializadas na flutuação de plantas aquáticas. 02. O sistema vascular compõe-se dos tecidos condutores – xilema e floema – e sua função primária é distribuir substâncias pelo corpo. http://www.biologiatotal.com.br 4 H is to lo gi a Ve ge ta l 04. O sistema de preenchimento é formado pelos tecidos que ocupam os espaços internos da planta e que são chamados genericamente de parênquimas. 08. O sistema dérmico forma a camada mais externa do corpo das plantas vasculares, recobrindo as raízes, o caule e as folhas. 10. (UFJF 2015) A espécie Euterpe oleracea (açaizeiro) possui aproveitamento econômico de praticamente todos os seus órgãos. Da região apical do caule, extrai- se o palmito, muito utilizado em pratos da culinária nacional. Das fibras encontradas nas folhas, são confeccionadas várias peças de artesanato. Do fruto, além do valor nutricional como alimento energético, destaca-se também a importância para a indústria cosmética, devido à presença de pigmentos antioxidantes (antocianinas). Considerando os aspectos citológicos e histológicos do caule, folhas e frutos do açaí, analise as questões abaixo e responda: a. O palmito do açaí é obtido da parte mais jovem do caule, próximo da região onde ocorre a divisão das células do meristema apical. Os tecidos de revestimento e de preenchimento encontrados no palmito são formados a partir de quais meristemas primários? b. As fibras da folha do açaizeiro compõem os tecidos colênquima e esclerênquima, responsáveis pela sustentação desse órgão. Apresente duas diferenças estruturais entre as células do colênquima e do esclerênquima. c. A antocianina, pigmento responsável pela cor roxa das células parenquimáticas da polpa do açaí, é armazenada dentro do vacúolo. Além do armazenamento de pigmentos, cite uma outra função atribuída ao vacúolo da célula vegetal. 11. (UEM 2016) O gengibre é uma raiz tuberosa nativa da Ásia, utilizada tanto na culinária quanto na medicina. As propriedades terapêuticas se devem à ação conjunta de várias substâncias, inclusive termogênicas, como o gingerol, auxiliando na digestão de alimentos gordurosos, combatendo o mau hálito, cólicas menstruais, ressaca, aliviando dores decorrentes de artrite, infecções do trato respiratório, tosse e bronquite. É bastante empregado na formulação de chás e xaropes por causa de sua ação anti-inflamatória e antibiótica. A raiz é composta ainda por vitamina B12 e sais minerais como potássio, magnésio e cobre. Com base no texto acima e nos conhecimentos de Biologia e Química, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. Raízes tuberosas, além de efetuarem a absorção de nutrientes e fixarem o vegetal ao substrato, também são armazenadoras de reservas. 02. As células parenquimáticas encontradas nas raízes têm paredes finas,constituídas basicamente por celulose, um polissacarídeo estrutural. 04. O potássio e o magnésio presentes na raiz do gengibre são importantes 5www.biologiatotal.com.br H is to lo gi a Ve ge ta l vitaminas lipossolúveis que atuam na coagulação do sangue. 08. O gengibre contém substâncias termogênicas, as quais têm a capacidade de aumentar a temperatura corporal, acelerando o metabolismo e aumentando a queima de gordura. 16. O gingerol, óleo presente no gengibre, apresenta caráter ácido, evidenciado por seu sabor picante. 12. Plantas são capazes de absorver nutrientes do solo pelas raízes. Em muitas espécies vegetais, as raízes são infectadas por fungos, estabelecendo uma interação entre organismos denominada micorriza. a. Os efeitos das micorrizas sobre o crescimento vegetal podem ser avaliados da figura A. Utilizando os dados fornecidos na figura, explique as consequências da micorriza para a planta. Que tipo de interação ecológica caracteriza a micorriza? Justifique, informando em sua resposta se a interação é positiva, negativa ou neutra para cada organismo envolvido. b. O Brasil é um dos países que mais consomem fertilizantes sintéticos no mundo. Com base nas figuras A, B e C, explique por que a bioinoculação de fungos no solo pode ser uma alternativa ao uso de fertilizantes. Indique em sua explicação ao menos um efeito para as plantas e um efeito para o ambiente. 13. (FUVEST 2019) Os esquemas mostram cortes longitudinais de flores de duas espécies diferentes (A e B). Baseado nos elementos listados na figura, responda ao que se pede. a. O que ocorre com o ovário após a fecundação da flor? b. Considerando-se que a autofecundação seja possível nas duas espécies, em qual delas este mecanismo de fecundação é favorecido? Justifique. http://www.biologiatotal.com.br 6 H is to lo gi a Ve ge ta l c. Dada a morfologia da flor da espécie A, cite um animal nectarívoro (que se alimenta de néctar) que poderia poliniza- la. Justifique sua resposta levando em conta uma adaptação desse animal relacionada à capacidade de polinização dessa flor. 14. O xilema é o tecido vascular responsável pelo transporte de água e solutos na planta. Trata-se de tecido complexo e, como tal, apresenta vários tipos celulares em sua composição. Destacam-se os elementos traqueais (traqueídes e elementos de vaso), que são os responsáveis, de fato, pelo transporte no xilema. No corpo primário da planta, chama a atenção o fato de que os elementos traqueais têm a parede secundária lignificada, depositada em padrões diversos, como pode ser visto na figura que se segue. FAHN, A. Plant anatomy. 4 ed. Oxford: Pergamon Press, 1990 (adaptado). Os elementos traqueais ilustrados em A, B e C são típicos do protoxilema. Os ilustrados em D e E são característicos do metaxilema. A partir dessas informações e sabendo que todos os elementos traqueais representados na figura acima estão em uma mesma escala, faça o que se pede nos itens a seguir. a. Considerando a formação dos elementos traqueais, explique por que os de protoxilema e os de metaxilema são diferentes estruturalmente, embora ambos façam parte do corpo primário da planta. b. Explique a localização topográfica do protoxilema e do metaxilema no caule de uma planta arbórea hipotética. c. Responda qual é o possível significado evolutivo da especialização entre protoxilema e metaxilema no xilema primário. Compare, em sua resposta, os aspectos funcionais dos dois tipos celulares do xilema. ANOTAÇÕES 7www.biologiatotal.com.br H is to lo gi a Ve ge ta l GABARITO 1. a) Na região acima do corte, ocorrerá a remoção do tecido condutor floema (mais periférico), responsável pela condução de seiva elaborada (matéria orgânica), acumulando-se acima do corte. Assim, as raízes deixam de receber essa seiva e começam a morrer que, sem transporte de água e sais minerais, causa a morte da planta. b) Caso o corte ocorra em um ramo lateral, a seiva elaborada não passará para as outras regiões da planta, acumulando-se no ramo, folhas e frutos, que ficarão maiores e mais adocicados, sem alteração no restante da planta, pois não haverá modificações nos outros ramos. c) Não haverá problemas com a condução de seivas (elaborada e bruta), pois os dois tecidos condutores estão dispersos por todo o caule, sem organização, por ser uma monocotiledônea. Assim, a palmeira continuará viva. 2. a) Processo de polinização. As abelhas se alimentam do néctar das flores e acabam transportando pólen de uma flor para outra, contribuindo para a reprodução das plantas. Assim, com maior polinização, mais reprodução, mais plantas com flores para alimentação das abelhas e manutenção de suas populações. b) Com o cintamento, há a retirada do vaso condutor de seiva elaborada, o floema. A tendência inicial é o que os frutos fiquem maiores, pois haverá acúmulo de matéria orgânica na região superior ao corte. Caso sejam feitos vários corte no caule e outros ramos a planta morrerá, devido à deficiência de matéria orgânica por todo vegetal. 3. a) O número 1 protege contra o atrito a região de multiplicação celular (meristema subapical). O número 2 aumenta a superfície de absorção de água e sais (nutrientes). b) Esses reforços impedem que qualquer substância (inclusive a água) passe entre as células (as substâncias devem atravessar o protoplasma das células da endoderme), possibilitando à planta um controle no fluxo de substâncias (água e solutos) e composição da seiva. 4. a) O tecido que conduz esta seiva é o xilema. O meristema secundário que o origina é o câmbio vascular. b) As folhas da árvore bordo tendem a mudar de cor e a cair, pois sofrem o processo de senescência, no outono, diminuindo os processos metabólicos de fotossíntese, juntamente com a seca fisiológica, que diminui a absorção de água pelas raízes, para diminuição na produção de energia pela planta em temperaturas muito baixas. A retirada da seiva bruta, conduzida pelo xilema, diminui o transporte de água e nutrientes do solo até as folhas, diminuindo ou cessando a fotossíntese e, consequentemente, causando a morte da planta. 5. a) Quando há farta disponibilidade hídrica do solo, a gutação ocorre quando há alta umidade relativa do ar. A transpiração ocorre quando há baixa umidade relativa do ar. b) A gutação ocorre quando há alta pressão da seiva bruta da raiz, baixa temperatura na atmosfera, alta umidade relativa do ar e ventilação ausente. Na impossibilidade de transpirar, o vegetal que possui hidatódios nas folhas, perde água no estado líquido. 6. a) Os tecidos relacionados com a sustentação mecânica das plantas são esclerênquima, colênquima e xilema (lenho). A flexibilidade dos ramos é determinada pelo colênquima. Características: - Esclerênquima: tecido formado por células mortas, alongadas ou poliédricas, cujas paredes são impregnadas por lignina. - Colênquima: tecido formado por células vivas, poliédricas, cujas paredes são espessadas por celulose. - Xilema: tecido formado por células mortas, tubulares apresentando diversos tipos de reforços constituídos por lignina. Sua principal função é o transporte da seiva mineral (bruta), além de atuar na sustentação mecânica dos vegetais vasculares (traqueófitos). http://www.biologiatotal.com.br 8 H is to lo gi a Ve ge ta l b) Os ramos novos crescem a partir do desenvolvimento das gemas laterais do caule. A queda de um galho causa a redução concentração da auxina (AIA) na região onde as gemas laterais estão dormentes. A redução na concentração AIA faz com que as gemas entrem em atividade e produzam novos ramos em substituição aos que foram perdidos. 7. 01 + 04 = 05. [02] Incorreto: O colênquima é um tecido vegetal de sustentação formado por células vivas com paredes reforçadas com celulose. [08] Incorreto: O tecido ósseo é formado embrionariamente por um processo endocondral, a partir de
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