Gabarito_Química_Módulo11_9ano

Prévia do material em texto

PRATICANDO O APRENDIZADO
Leia o texto a seguir.
China usa novo método para “produzir” água mais saudável
Cientistas chineses que buscavam produzir água mais saudável e em maiores quantidades criaram 
um método revolucionário que muda a composição química do líquido. Basicamente, eles produzem 
água mais leve. A água normal possui pequenas quantidades da molécula D2O, deutério e oxigênio. O 
deutério, também chamado de hidrogênio pesado, é um isótopo de hidrogênio, que contém um próton 
e um nêutron. A água com altas concentrações de D2O também é conhecida como água pesada, e é 
prejudicial para a saúde de animais e plantas. Já a água com baixas concentrações de D2O, a água leve, 
tem o efeito contrário: melhora o sistema imunológico e beneficia a saúde tanto de plantas quanto de 
animais. Um estudo notou que ratos que bebem água leve vivem mais do que aqueles que bebiam água 
convencional. Esse tipo de água já foi usado até em tratamentos contra câncer. Sendo assim, produzir 
grandes quantidades dessa água para o consumo humano parece lógico – o problema é que não é fácil. 
Para isso, os métodos atuais são caros, prejudiciais ao meio ambiente e não compensariam. No entanto, 
um novo método chinês que envolve um catalisador de platina consegue remover o D2O da água com 
mais facilidade, criando a esperança de que essa água mais saudável logo consiga ser comercializada.
GALASTRI, Luciana. China usa novo método para “produzir” água mais saudável. Hypescience. Disponível em: 
<http://hypescience.com/china-usa-novo-metodo-para-%E2%80%9Cproduzir%E2%80%9D-agua-mais-saudavel/>. Acesso em: 4 jan. 2017.
Vimos nesse exemplo uma situação em que um isótopo tinha um efeito indesejado, mas nem sempre 
é assim. Faça uma busca sobre a importância de alguns isótopos no dia a dia e na pesquisa científica. 
Em especial, pesquise sobre o carbono-14 e como esse isótopo é usado para se descobrir a idade de 
fósseis e objetos antigos.
SITUAÇÃO-PROBLEMA
1 Defina número atômico.
Número atômico é a quantidade de prótons existente no núcleo do 
átomo.
2 Defina número de massa.
Número de massa é um número inteiro calculado pela soma da 
quantidade de prótons com a quantidade de nêutrons de um átomo.
3 Como se calcula a quantidade de nêutrons de um átomo?
Utilizando-se a relação A 5 p 1 n.
4 Defina elemento químico.
Elemento químico é um conjunto de átomos que apresenta o 
mesmo número de prótons em seu núcleo.
5 O que são átomos isótopos?
Isótopos são átomos com mesmo número atômico e diferentes 
números de massa.
6 O que são átomos isóbaros?
Isóbaros são átomos com mesmo número de massa e diferentes 
números atômicos.
7 O que são átomos isótonos?
Isótonos são átomos com mesmo número de nêutrons e diferente
número atômico e de massa.
8 O que são espécies químicas isoeletrônicas?
Espécies isoeletrônicas são átomos e íons com a mesma quantidade 
de elétrons.
Professor, mencione 
que os isótopos, 
principalmente os 
radioativos, têm 
importantes aplicações 
no diagnóstico e no 
tratamento de doenças. 
Esclareça que o uso 
do carbono-14 para a 
datação de fósseis é 
indicado para materiais 
arqueológicos com até 
40 mil anos, pois essa 
substância diminui ao 
longo do tempo.
725
Q
U
ÍM
IC
A
 
»
 
M
Ó
D
U
LO
 
1
1
PH9_EF2_QUI_C2_718a727_M11.indd 725 1/2/18 6:19 PM
1 A quantidade de elétrons do cátion trivalente do átomo 
A é igual a de prótons do átomo B, que, por sua vez, é 
isótopo do átomo C, que apresenta número atômico e 
de massa, respectivamente, 54 e 131. Qual é o número 
atômico do átomo A?
C54
131 ; como B e C são isótopos, logo 54B. Se o cátion trivalente do 
átomo A (A3+) possui quantidade de elétrons igual à quantidade de 
prótons do átomo B, conclui-se que A3+ possui 54 elétrons. O átomo 
A perdeu 3 elétrons ficando com 54, isto é, esse átomo neutro possui 
57 elétrons.
A
3+: Z 5 p Þ e_, onde e_ é igual a 54.
A: Z 5 p 5 e_, onde e_ é igual a 57 → 57A.
2 Considere três átomos: A, B e C. Os átomos A e C são 
isótopos; os átomos B e C são isóbaros e os átomos A e 
B são isótonos. Sabe-se que o átomo A tem 21 prótons e 
número de massa 41, e que o átomo C tem 22 nêutrons. 
Qual é a quantidade de prótons do átomo B?
A21
41 ; n 5 20
C21
y ; n 5 22, logo C21
43
43
B; n 5 20, logo B23
43
3 Considere três átomos, A, B e C, sabendo-se que: A, B e 
C têm números de massa consecutivos; B é isótopo de A; 
A é isótono de C; B possui 23 nêutrons; e C, 20 prótons. 
Quais são os números atômicos de A e C?
A 5 p 1 n
Ay
x : X 5 Y 1 n → X 2 Y 5 n (I)
B
1
y
x 1 : n 5 23; X 1 1 5 Y 1 23 → X 2 Y 5 22 (II)
C
1
20
x 2
: X 1 2 5 20 1 n (III)
(I) 5 (II) → n 5 22
Substituindo n 5 22 em (III) → X 5 40
Substituindo x 5 40 em (II) → Y 5 18
Número atômico de A 5 18 (argônio); número atômico de C 5 20 
(cálcio).
4 Íons são espécies eletricamente carregadas, podendo 
ser positivas, quando perdem elétrons, e negativas, 
quando ganham. Considere um íon de carga 3–, cujo 
número de prótons é a metade do seu número de mas-
sa, que é 14. Indique a quantidade de elétrons do íon 
citado.
X
7
14
→ X
7
14 32
 → 10 elétrons
5 (G1 – Cefet-MG – Adaptada) A glicose é um carboidrato 
muito importante para o funcionamento das células. 
Sua composição química pode ser representada pela 
fórmula C6H12O6. Qual é a quantidade de prótons em 
uma molécula desse carboidrato? Dados números atô-
micos C 5 6 u; H 5 1 u; O 5 8 u.
C6H12O6 → 6 ? 6 1 1 ? 12 1 8 ? 6 5 96 prótons.
6 (G1 – IFCE – Adaptada) Íon é uma espécie química car-
regada eletricamente, resultado da perda ou do ganho 
de elétrons. Suponha que um íon “W” possua uma carga 
31 e 16 elétrons e que o número de nêutrons seja igual 
ao número de prótons. Qual é o número de massa desse 
elemento químico?
Se W 31 possui 16 elétrons, logo, o átomo neutro (Z 5 p 5 e2) possui 
19 elétrons e 19 prótons. Como o número de nêutrons é igual ao 
número de prótons:
A 5 p 1 n → A 5 19 1 19 → A 5 38
7 Considere os átomos isóbaros abaixo:
A
x 10
4x
1  
D
x 11
3x 8
1
1
Qual é a quantidade de nêutrons do átomo D?
A D
x 10
4x
x 11
3x 8
1 1
1
Já que são isóbaros, a massa de ambos os átomos é igual:
4x 5 3x 1 8 → x 5 8
A D
x 11
3x 8
1 1
1
 → D
19
32
 → 32 5 19 1 n → n 5 13
APLICANDO O CONHECIMENTO
726
Q
U
ÍM
IC
A
 
»
 
M
Ó
D
U
LO
 
1
1
PH9_EF2_QUI_C2_718a727_M11.indd 726 1/2/18 6:19 PM
DESENVOLVENDO HABILIDADES
1 (G1 – IFSul – Adaptada) Os átomos são formados por 
prótons, nêutrons e elétrons. Os prótons e os nêutrons 
estão localizados no núcleo enquanto os elétrons cir-
cundam o átomo na eletrosfera. A tabela abaixo apre-
senta a quantidade de partículas que formam os ele-
mentos F, Mg e Fe. 
Elemento Prótons Nêutrons Elétrons Massa
F 9 9 19
Mg 12 12 24
Fe 26 30 56
Em relação ao número de nêutrons, prótons e elétrons, 
os valores que completam corretamente a tabela, uma 
linha por vez, são, respectivamente,
a) 10, 12 e 26 
b) 9, 12 e 30
c) 19, 24 e 26
d) 9, 24 e 30
e) 10, 24 e 30
2 (G1 – IFCE) O átomo é constituído por duas regiões, o nú-
cleo e a eletrosfera. O núcleo é a parte central do átomo, 
sendo constituído de prótons e nêutrons. A eletrosfera, 
região que rodeia o núcleo, é formada de elétrons. Dian-
te disso, supondo que um átomo seja formado por 18 
prótons, 22 nêutrons e 16 elétrons, seu número atômico 
e número de massa, respectivamente, serão iguais a 
a) 22 e 16
b) 18 e 22
c) 18 e 16
d) 22 e 40
e) 18 e 40
3 O carbono-14 (14C) possui número atômico 6 e é um 
isótopo utilizado na determinação da idade de fósseis. 
Esse isótopo é absorvido pelos vegetais na forma de 
CO2 pela fotossíntese. Quando morre, o vegetal deixa 
de absorver o carbono, que começa a diminuir. A partir 
daí faz-se uma relação entre a quantidade restante e 
a que existe em uma espécie atual para determinar a 
idade. A respeito desse carbono pode-se afirmar que:
a) Esse átomo possui 6 nêutrons.
b) Esse átomo possui 14 nêutrons.c) Esse átomo é isóbaro do 14N.
d) Esse átomo possui 14 elétrons.
e) Esse átomo possui 14 prótons.
4 (Udesc) Na Inglaterra, por volta de 1900, uma série de 
experimentos realizados por cientistas, como Sir Joseph 
John Thomson (1856-1940) e Ernest Rutherford 
(1871-1937), estabeleceu um modelo do átomo que 
serviu de base à teoria atômica. Atualmente, sabe-se 
que três partículas subatômicas são os constituintes de 
todos os átomos: prótons, nêutrons e elétrons. Desta 
forma, o átomo constituído por 17 prótons, 18 nêu-
trons e 17 elétrons possui número atômico e número 
de massa, sequencialmente, igual a:
a) 17 e 18
b) 34 e 52
c) 17 e 17
d) 17 e 35
e) 35 e 17
8 (UFRGS-RS – Adaptada) Em recente experimento com 
um acelerador de partículas, cientistas norte-america-
nos conseguiram sintetizar um novo elemento químico. 
Ele foi produzido a partir de átomos de cálcio (Ca), de 
número de massa 48, e de átomos de plutônio (Pu), de 
número de massa 244. Com um choque efetivo entre 
os núcleos de cada um dos átomos desses elementos, 
surgiu o novo elemento químico. Sabendo que nesse 
choque o número de massa do novo elemento químico 
perdeu 3 unidades, calcule o número de prótons e nêu-
trons do átomo desse novo elemento. Dados números 
atômicos Ca 5 20 e Pu 5 94.
A massa total é 48 1 244 5 292. Dessa forma, a massa do novo 
elemento deve ser 289. O número atômico do novo elemento é 
20 1 94 5 114. 
A 5 p 1 n → 289 5 114 1 n → n 5 175
Veja, no Manual do Professor, o gabarito comentado da questão sinalizada com asterisco.
727
Q
U
ÍM
IC
A
 
»
 
M
Ó
D
U
LO
 
1
1
PH9_EF2_QUI_C2_718a727_M11.indd 727 1/2/18 6:19 PM