Um átomo X, de número atômico 92 e número de massa 238, emite uma partícula alfa, transformando-se num átomo Y, o qual emite uma partícula beta, produzindo um átomo Z. Então:
a) os átomos Y e X são isotopos.
b) os átomos X e Z são isótonos.
c) os átomos X e Y são isóbaros.
d) o átomo Z possui 143 nêutrons.
e) o átomo Y possui 92 prótons.
a) os átomos Y e X são isotopos.
b) os átomos X e Z são isótonos.
c) os átomos X e Y são isóbaros.
d) o átomo Z possui 143 nêutrons.
e) o átomo Y possui 92 prótons.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre partículas emitidas por átomos e como isso muda suas características. A matéria envolvida aqui é a química nuclear, especificamente conceitos como isótopos, isótonos, isóbaros e o cálculo de nêutrons em um átomo. Para resolver, a gente vai precisar entender como as emissões de partículas alfa e beta afetam o número de prótons e nêutrons nos átomos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é uma partícula alfa. Quando um átomo emite uma partícula alfa, ele perde 2 prótons e 2 nêutrons. Isso significa que o número atômico (número de prótons) diminui em 2 e o número de massa (prótons + nêutrons) diminui em 4.
Passo 3
Agora, uma partícula beta é diferente. Na emissão beta, um nêutron no núcleo se transforma em um próton e emite um elétron. Então, o número atômico aumenta em 1, mas o número de massa permanece o mesmo, já que um nêutron foi substituído por um próton.
Passo 4
Vamos aplicar isso ao átomo X. Ele tem número atômico 92 e número de massa 238.
- Após emitir uma partícula alfa, o átomo Y terá:
- Número atômico: 92 - 2 = 90
- Número de massa: 238 - 4 = 234
- Depois, o átomo Y emite uma partícula beta, transformando-se no átomo Z:
- Número atômico: 90 + 1 = 91
- Número de massa: permanece 234
Passo 5
Agora, vamos analisar cada alternativa:
a) Os átomos Y e X são isótopos.
Isótopos têm o mesmo número de prótons, mas números de massa diferentes. Aqui, X tem 92 prótons e Y tem 90. Como os números de prótons são diferentes, não são isótopos. Está incorreta.
Isótopos têm o mesmo número de prótons, mas números de massa diferentes. Aqui, X tem 92 prótons e Y tem 90. Como os números de prótons são diferentes, não são isótopos. Está incorreta.
b) Os átomos X e Z são isótonos.
Isótonos têm o mesmo número de nêutrons.
Isótonos têm o mesmo número de nêutrons.
- X tem 238 - 92 = 146 nêutrons.
- Z tem 234 - 91 = 143 nêutrons.
Eles não têm o mesmo número de nêutrons, então não são isótonos. Está incorreta.
c) Os átomos X e Y são isóbaros.
Isóbaros têm o mesmo número de massa, mas números atômicos diferentes.
Isóbaros têm o mesmo número de massa, mas números atômicos diferentes.
- X tem massa 238.
- Y tem massa 234.
Como os números de massa são diferentes, não são isóbaros. Está incorreta.
d) O átomo Z possui 143 nêutrons.
Como calculamos:
Como calculamos:
- Z tem número de massa 234 e número atômico 91.
- Número de nêutrons = 234 - 91 = 143.
Está correta.
e) O átomo Y possui 92 prótons.
Após emitir uma partícula alfa, Y teve:
Após emitir uma partícula alfa, Y teve:
- Número atômico: 92 - 2 = 90 prótons.
Portanto, Y tem 90 prótons, não 92. Está incorreta.
Resposta
A alternativa correta é a d) o átomo Z possui 143 nêutrons.