Há pouco mais de 100 anos, Ernest Rutherford descobriu que havia dois tipos de radiação, que chamou de α e β. Com relação a essas partículas, podemos afirmar que:
a) as partículas β são constituídas por 4 prótons e 2 nêutrons.
b) as partículas α são constituídas por 3 prótons e 2 elétrons.
c) as partículas α são constituídas por 2 prótons e número de massa 4.
d) as partículas β são constituídas por 2 elétrons e número de massa 4.
e) as partículas α são constituídas apenas por 3 prótons. Qual o NOX (número de oxidação) do Sódio (Na) e do Cloro (Cl), do NaCl (cloreto de sódio)?
a) +2 e +1
b) +1 e -1
c) -1 e +1
d) -2 e +1
e) +2 e -1 Um radioisótopo utilizado no tratamento radioterápico apresenta uma meia-vida (período de desintegração) de 4 horas. Se um técnico utilizar uma massa de 150 g no tratamento de um paciente, após quantas horas a massa seria reduzida para 9,375 g?
a) 4 horas.
b) 32 horas.
c) 16 horas.
d) 64 horas.
e) 8 horas. Considere a célula eletroquímica abaixo e os potenciais das semirreações: Sobre o funcionamento da pilha, e fazendo uso dos potenciais dados, é INCORRETO afirmar que:
a) Os elétrons caminham espontaneamente, pelo fio metálico, do eletrodo de níquel para o de cobre.
b) A ponte salina é fonte de íons para as meia-pilhas.
c) A reação espontânea que ocorre na pilha é no sentido do cobre para o níquel.
d) No cátodo ocorre a redução.
e) No ânodo ocorre a oxidação. Ainda sobre a questão 4, qual o potencial da pilha Cobre (Cu) e Níquel (Ni) e qual dos dois poderia ser melhor utilizado como um metal de sacrifício?
a) O potencial da pilha seria Eº= - 0,59 V, e o cobre seria o metal de sacrifício.
b) O potencial da pilha seria Eº= +0,09 V, e o níquel seria o metal de sacrifício.
c) O potencial da pilha seria Eº= + 0,59 V, e o níquel seria o metal de sacrifício.
d) O potencial da pilha seria Eº= + 0,59 V, e o cobre seria o metal de sacrifício.
e) O potencial da pilha seria Eº= - 0,09 V, e o níquel seria o metal de sacrifício.
a) as partículas β são constituídas por 4 prótons e 2 nêutrons.
b) as partículas α são constituídas por 3 prótons e 2 elétrons.
c) as partículas α são constituídas por 2 prótons e número de massa 4.
d) as partículas β são constituídas por 2 elétrons e número de massa 4.
e) as partículas α são constituídas apenas por 3 prótons. Qual o NOX (número de oxidação) do Sódio (Na) e do Cloro (Cl), do NaCl (cloreto de sódio)?
a) +2 e +1
b) +1 e -1
c) -1 e +1
d) -2 e +1
e) +2 e -1 Um radioisótopo utilizado no tratamento radioterápico apresenta uma meia-vida (período de desintegração) de 4 horas. Se um técnico utilizar uma massa de 150 g no tratamento de um paciente, após quantas horas a massa seria reduzida para 9,375 g?
a) 4 horas.
b) 32 horas.
c) 16 horas.
d) 64 horas.
e) 8 horas. Considere a célula eletroquímica abaixo e os potenciais das semirreações: Sobre o funcionamento da pilha, e fazendo uso dos potenciais dados, é INCORRETO afirmar que:
a) Os elétrons caminham espontaneamente, pelo fio metálico, do eletrodo de níquel para o de cobre.
b) A ponte salina é fonte de íons para as meia-pilhas.
c) A reação espontânea que ocorre na pilha é no sentido do cobre para o níquel.
d) No cátodo ocorre a redução.
e) No ânodo ocorre a oxidação. Ainda sobre a questão 4, qual o potencial da pilha Cobre (Cu) e Níquel (Ni) e qual dos dois poderia ser melhor utilizado como um metal de sacrifício?
a) O potencial da pilha seria Eº= - 0,59 V, e o cobre seria o metal de sacrifício.
b) O potencial da pilha seria Eº= +0,09 V, e o níquel seria o metal de sacrifício.
c) O potencial da pilha seria Eº= + 0,59 V, e o níquel seria o metal de sacrifício.
d) O potencial da pilha seria Eº= + 0,59 V, e o cobre seria o metal de sacrifício.
e) O potencial da pilha seria Eº= - 0,09 V, e o níquel seria o metal de sacrifício.
Passo 1
Vamos lá! Temos um exercício com várias questões sobre radiação, número de oxidação, meia-vida de radioisótopos e células eletroquímicas. Vamos precisar de conhecimentos de física e química, especialmente sobre tipos de partículas alfa e beta, oxidação, desintegração radioativa e funcionamento de pilhas eletroquímicas.
Passo 2
Questão 1: Sobre as partículas α e β descobertas por Rutherford.
Primeiro, vamos entender o que são partículas α e β:
- Partículas α (alfa): São núcleos de hélio, compostos por 2 prótons e 2 nêutrons, com uma carga positiva.
- Partículas β (beta): São elétrons (β-) ou pósitrons (β+), com carga negativa ou positiva, respectivamente.
Vamos analisar as alternativas:
a) Errado. Partículas β são elétrons, não prótons e nêutrons.
b) Errado. Partículas α têm 2 prótons e 2 nêutrons, não 3 prótons e 2 elétrons.
c) Correto. Partículas α têm 2 prótons e número de massa 4.
d) Errado. Partículas β são elétrons com massa aproximadamente 0, não 4.
e) Errado. Partículas α têm também nêutrons.
a) Errado. Partículas β são elétrons, não prótons e nêutrons.
b) Errado. Partículas α têm 2 prótons e 2 nêutrons, não 3 prótons e 2 elétrons.
c) Correto. Partículas α têm 2 prótons e número de massa 4.
d) Errado. Partículas β são elétrons com massa aproximadamente 0, não 4.
e) Errado. Partículas α têm também nêutrons.
Passo 3
Vamos para a próxima questão sobre o número de oxidação (NOX) no NaCl.
Passo 4
Questão 2: Determinar o NOX do Sódio (Na) e do Cloro (Cl) no cloreto de sódio (NaCl).
Primeiro, lembramos que em compostos iônicos como o NaCl, o metal (Na) geralmente tem um NOX positivo, e o não-metal (Cl) tem um NOX negativo.
Sabemos que:
- Sódio (Na): Perde 1 elétron, ficando com NOX +1.
- Cloro (Cl): Ganha 1 elétron, ficando com NOX -1.
Vamos verificar as alternativas:
a) +2 e +1 → Incorreto.
b) +1 e -1 → Correto.
c) -1 e +1 → Invertido, incorreto.
d) -2 e +1 → Incorreto.
e) +2 e -1 → Incorreto.
a) +2 e +1 → Incorreto.
b) +1 e -1 → Correto.
c) -1 e +1 → Invertido, incorreto.
d) -2 e +1 → Incorreto.
e) +2 e -1 → Incorreto.
Passo 5
Agora, vamos resolver a questão sobre a meia-vida de um radioisótopo.
Passo 6
Questão 3: Um radioisótopo tem meia-vida de 4 horas. Se começamos com 150 g, quanto tempo leva para reduzir para 9,375 g?
Usamos a fórmula da desintegração radioativa:
Onde:
- $ N $ é a massa final.
- $ N_0 $ é a massa inicial.
- $ t_{1/2} $ é a meia-vida.
- $ t $ é o tempo.
Temos:
Dividindo ambos os lados por 150:
Reconhecemos que $ 0,0625 = \left(\frac{1}{2}\right)^4 $, então:
Portanto:
Passo 7
Vamos agora para a questão sobre células eletroquímicas e potenciais das semirreações.
Passo 8
Questão 4: Sobre o funcionamento da pilha com eletrodos de níquel e cobre.
Primeiro, sabemos que em uma pilha eletroquímica:
- Anodo: Local onde ocorre a oxidação.
- Cátodo: Local onde ocorre a redução.
- Os elétrons fluem do anodo para o cátodo através do fio.
- A ponte salina permite a migração de íons para manter a neutralidade.
Vamos analisar as alternativas:
a) Correto. Os elétrons fluem do eletrodo de menor potencial (níquel) para o de maior potencial (cobre).
b) Correto. A ponte salina fornece íons para as semirreações.
c) Correto. A reação ocorre espontaneamente do cobre (cátodo) para o níquel (anodo).
d) Correto. No cátodo ocorre a redução.
e) Incorreto. No ânodo ocorre a oxidação, não algo incorreto.
a) Correto. Os elétrons fluem do eletrodo de menor potencial (níquel) para o de maior potencial (cobre).
b) Correto. A ponte salina fornece íons para as semirreações.
c) Correto. A reação ocorre espontaneamente do cobre (cátodo) para o níquel (anodo).
d) Correto. No cátodo ocorre a redução.
e) Incorreto. No ânodo ocorre a oxidação, não algo incorreto.
Mas, na verdade, todas as alternativas parecem corretas, porém a opção c) menciona que a reação é do cobre para o níquel, o que está correto. Assim, precisamos verificar qual é a incorreta.
Reavaliando, a alternativa e) está correta ao dizer que no ânodo ocorre a oxidação, então todas estão corretas. Talvez haja um erro de interpretação.
Revisando, percebe-se que a alternativa c) afirma que a reação ocorre no sentido do cobre para o níquel, o que está correto. A alternativa a) diz que os elétrons caminham do níquel para o cobre, o que também está correto, já que o níquel é o anodo.
Portanto, a alternativa incorreta é a c), pois a reação ocorre do anodo (níquel) para o cátodo (cobre), não o contrário.
Passo 9
Por fim, vamos resolver a última questão sobre o potencial da pilha e o metal de sacrifício.
Passo 10
Questão 5: Determinar o potencial da pilha com Cu e Ni e qual metal seria o de sacrifício.
Primeiro, consultamos as tabelas de potenciais padrão de redução:
- Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu(s) E° = +0,34 V
- Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni(s) E° = -0,25 V
O potencial da pilha é dado por:
O cátodo é onde ocorre a redução (Cu), e o ânodo é onde ocorre a oxidação (Ni).
Então:
O metal de sacrifício é o que tem menor potencial de redução (Ni), pois vai se corroer preferencialmente.
Vamos verificar as alternativas:
a) Eº= -0,59 V, Cobre como sacrifício → Errado.
b) Eº= +0,09 V, Níquel como sacrifício → Errado.
c) Eº= +0,59 V, Níquel como sacrifício → Correto.
d) Eº= +0,59 V, Cobre como sacrifício → Errado.
e) Eº= -0,09 V, Níquel como sacrifício → Errado.
a) Eº= -0,59 V, Cobre como sacrifício → Errado.
b) Eº= +0,09 V, Níquel como sacrifício → Errado.
c) Eº= +0,59 V, Níquel como sacrifício → Correto.
d) Eº= +0,59 V, Cobre como sacrifício → Errado.
e) Eº= -0,09 V, Níquel como sacrifício → Errado.
Resposta
Questão 5: Alternativa c) O potencial da pilha seria Eº= +0,59 V, e o níquel seria o metal de sacrifício.