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RESUMO DE QUÍMICA 2º TESTE PERIÓDICO CONTEÚDO: RADIAÇÃO ALUNO 1030 ALVES FERNANDES (CANDIDATO A MONITORIA DE QUÍMICA) RESUMO – QUÍMICA Assunto: Radiação (Conteúdo programado para 2º TP) Aluno 1030 Alves Fernandes; Candidato a monitoria de Química. 1.1) Palavras iniciais à turma: Bom pessoal, sou o aluno 1030 (Alves Fernandes) e é a partir deste resumo que venho confirmar minha tentativa de ser eleito monitor de Química. O conteúdo programado para a 2ª TP é, até segunda ordem, Radiação, que é uma matéria relativamente simples, porém, precisa ser estudada e têm que praticar muito os exercícios do livro, eles estão em um ótimo nível para treino. Assim que possível, vou tirar da internet alguns exercícios complementares para ajudar o pessoal a sair bem nessa prova. Espero que gostem do resumo e conto com vocês para me tornar monitor. Podem ter certeza que, se eleito, vou dar o máximo de mim para ajudá-los sempre que possível... VALEU, vamos ao resumo... 2.2) Radiação (introdução) A radiação foi descoberta após o esquecimento de uma rocha de urânio sobre um filme fotográfico virgem. Este fato fez com que o filme fosse marcado por algo que era emitido da rocha. Nessa época, então, denominaram esse acontecimento por RADIAÇÃO. (IMPORTANTE) A radiação existe devido ao fato de estar muito energético, com excesso de partículas ou carga, um núcleo tende estabilizar-se emitindo algumas partículas. Este excesso de energia poder ser emitido em forma de matéria (partículas): radiação Alfa (α) e Beta (β); ou em forma de ondas eletromagnéticas: radiação Gama (γ). 2.3) Experimento de Rutherford Rutherford em seu experimento colocou uma rocha radioativa em um compartimento e com uma pequena abertura deixou que a radiação emitida por ela fosse liberada. Colocando dos corpos (um carregado positivamente e outro negativo) percebeu que os raios se dividiam em trajetórias diferentes. Assim, após um estudo, denominou os raios que eram atraídos pelo corpo positivo de raios β (esta radiação tem carga negativa). Já os raios atraídos pelo corpo negativo, determinou que eles possuíam carga positiva e chamou-os de raios α. Já os raios que seguiram trajetória retilínea, chamou-os de radiação γ, e determinou que sua carga era neutra já que não foi atraído por nenhum dos polos. 2.4) (MUITO IMPORTANTE) Radiações e suas características -Considere a velocidade da luz igual a L Complemento: Algumas partículas que podem aparecer nas equações: Próton: Carga= +1 Massa= 1 Símbolo= p Elétron: Carga= -1 Massa= 0 Símbolo= e Nêutron: Carga= 0 Massa= 1 Símbolo= n Pósitron: Carga= +1 Massa= 0 Símbolo= β +1 2.5) (IMPORTANTE) Leis da Radioatividade e a Radiação Gama 2.5.1) 1ª Lei da radioatividade- Lei de emissão de partículas α (Frederick Soddy); Quando um núcleo emite partícula alfa, seu número atômico diminui de duas unidades e seu número de massa diminui em quatro unidades. Na forma equacionada: ZX A → 2α 4 + Z – 2Y A – 4 Radiação Símbolo Carga Massa Penetraçã o Velocidade Constituição Alfa α +2 4 Baixa 1/10 *L Núcleos de Hélio (He) Beta β -1 0 Moderada 9/10* L Elétrons Gama γ 0 0 Alta L Ondas eletromagnéticas 2.5.2) 2ª Lei da Radioatividade- Lei da emissão de partículas β (Soddy Fajans- Russel ) Quando um núcleo emite partícula β, seu número atômico aumenta em uma unidade e seu número de massa não se altera. Na forma equacionada: ZX A→-1β 0 + Z + 1Y A 2.5.3) A radiação Gama Geralmente, após a emissão de uma partícula alfa (α) ou beta (β), o núcleo resultante desse processo, ainda com excesso de energia, procura estabilizar-se, emitindo esse excesso em forma de onda eletromagnética, da mesma natureza da luz, denominada radiação gama ( γ ). 2.6) Desintegração ou Transmutação Em cada emissão de uma dessas partículas, há uma variação do número de prótons no núcleo, isto é, o elemento se transforma ou se transmuta em outro, de comportamento químico diferente. As transmutações são divididas em dois grupos: Transmutações artificiais e naturais. As transmutações naturais ocorrem quando o elemento químico emite espontaneamente radiação e transforma-se em outro elemento. Já as transformações artificiais são aquelas que através de um bombardeamento em núcleos estáveis com partículas- α, prótons, nêutrons, etc.- obtendo-se outros elementos químicos. 2.7) Cinética de desintegração radioativa e meia-vida 2.7.1) Velocidade de desintegração A velocidade de desintegração é obtida através da seguinte fórmula: Onde: K= Constante radioativa característica de cada isótopo N= Número de núcleos radioativos V=K*N 2.7.2) (IMPORTANTE) Meia-vida Meia-vida é o tempo necessário para que a sua atividade radioativa seja reduzida à metade da atividade inicial. Pode ser representado como “P” ou “t1/2”. (Representação dos períodos de meia-vida de uma amostra radioativa) 2.8) (MUITO IMPORTANTE) Fenômenos radioativos e suas aplicações 2.8.1) Fenômenos Radioativos Fissão Nuclear- Fissão nuclear é o bombardeamento de nêutrons em átomos pesados (muito energizados), como por exemplo o urânio e o plutônio, provocando a divisão do urânio em outros átomos de elementos químicos diferentes e liberando uma grande quantidade de energia. Além disso, essa fissão produz nêutrons que podem ser utilizados para fissurarem outros átomos de urânio, gerando, assim, uma reação em cadeia. Essa reação é o principio utilizado nas bombas atômicas, que utilizam dessa energia juntamente com uma quantidade de explosivos para gerar uma enorme explosão que deixará na região afetada um grande nível de radiação. Para se controlar as fissões nucleares e utilizar a energia produzida para outros fins, como por exemplo, geração de energia elétrica, utiliza-se o reator nuclear. No reator nuclear a reação em cadeia é mantida sob controle pela inserção de barras de cádmio, absorvedoras dos nêutrons que provocam as reações de fissão. Inserindo ou retirando as barras de cádmio, a velocidade da reação pode ser diminuída ou aumentada. Porém, um dos principais problemas da utilização de energia nuclear é o lixo nuclear. Estes, por sua vez, são os produtos obtidos pelo processo de fissão. Além disso, são altamente radioativos e, por isso, necessitam ser isolados para se evitar a contaminação por radiação. Exemplo de equação da reação de fissão: Figura demonstrando a reação: (Principio das Bombas Atômicas de obtenção de grande quantidade de energia) Fusão Nuclear- União de dois núcleos com formação de um núcleo único e maior, liberando, nessa reação, muita energia. A fusão requer uma altíssima temperatura para que a sua reação em cadeia ocorra. As bombas de fusão nuclear se baseiam em núcleos leves de hidrogênio e hélio que se combinam para formar elementos mais pesados e liberam neste processo enormes quantidades de energia que utilizada como poder destrutivo. A bomba de fusão nuclear é considerada a maior força destrutiva já criada pelo homem, embora nunca tenha sido usada em uma guerra. Exemplo de reação de uma fusão nuclear: 2.8.2) Aplicações da radioatividade C-14: Utilizado para a datação de materiais orgânicos através do teor de C- 14 concentrado nesse mesmo corpo. Meia-vida do C-14 vale 5600 anos.Medicina: Radiotraçadores são introduzidos em pequena quantidade no organismo a fim de determinar-se as condições dos órgãos. Agricultura e alimentação: Submissão de alimentos à radiação com a finalidade de destruir organismos responsáveis pelo apodrecimento. Militar: A radiação poder ser utilizada como arma bélica capaz de contaminar e destruir regiões de grande extensão. 3.0) Considerações finais Aí pessoal vou deixar como dica alguns exercícios que considero serem os melhores para praticar a matéria de radiação. Espero que tenham gostado do resumo. Exercícios para praticar do livro: Página 449 - Exercícios Fundamentais - 2,4,6; Página 449- Testando seu conhecimento- TUDO (1 ao 8); Página 453 – Aprofundando seus conhecimentos- TUDO (1 ao 16); Página 461 – Exercícios – 2,3,4,7,8. OBS: Em algumas questões do livro precisam-se olhar algumas coisas na tabela periódica. Para isso, você só vai precisar prestar atenção quanto ao número atômico dos elementos que estiver procurando. Na Tabela, todos estão em ordem crescente. Pode consultá-la na página 83 do livro.
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