Teoria atômico-molecular, modelos atômicos e radioatividade
3 min de leitura9 questões
Para revisar
Resumo
Teoria atômico-molecular. Leis ponderais: Lavoisier (conservação das massas, sistema fechado), Proust (proporções definidas), Dalton (proporções múltiplas). Avogadro: volumes iguais de gases, nas mesmas condições, têm o mesmo número de moléculas. Mol = 6,02 × 10²³ entidades.
Modelos atômicos
- Dalton: esfera maciça e indivisível.
- Thomson: "pudim de passas" (descoberta do elétron, raios catódicos).
- Rutherford: núcleo pequeno, denso e positivo; eletrosfera com grande espaço vazio (folha de ouro e partículas alfa).
- Bohr: elétrons em níveis de energia quantizados; ao voltar a nível inferior, emitem luz de energia definida (espectro de linhas, teste de chama).
- Atual: orbitais (regiões de probabilidade), Schrödinger e Heisenberg.
Partículas e notação. Z (número atômico) = prótons; A (número de massa) = prótons + nêutrons. Isótopos: mesmo Z (¹H, ²H, ³H; ¹²C, ¹⁴C). Isóbaros: mesmo A. Isótonos: mesmo número de nêutrons. Íons: cátion perde elétrons; ânion ganha. Distribuição eletrônica pelo diagrama de Linus Pauling (1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p…).
Radioatividade (item 4). Emissões de núcleos instáveis.
- Alfa (α): ⁴₂He; carga +2; pouco penetrante (barrada por papel), muito ionizante. Núcleo perde A − 4 e Z − 2.
- Beta (β⁻): elétron do núcleo; Z + 1, A igual; barrada por lâmina de alumínio.
- Gama (γ): onda eletromagnética, sem massa nem carga; muito penetrante (chumbo, concreto); não altera A nem Z.
- Meia-vida: tempo para metade dos núcleos decair; m = m₀/2ⁿ. Carbono-14 (≈ 5.730 anos) data material orgânico.
- Fissão: núcleo pesado (U-235) se divide → usinas nucleares, bomba atômica. Fusão: núcleos leves se unem → Sol, bomba de hidrogênio.
Pegadinha Cebraspe. "A emissão beta reduz o número atômico em uma unidade" → errado: β⁻ aumenta Z em 1 (um nêutron vira próton).
Visão geral
O acidente de Goiânia (1987) com césio-137 é exemplo brasileiro de contaminação radioativa. Aplicações: radioterapia (cobalto-60), diagnóstico (tecnécio-99m, iodo-131), irradiação de alimentos e datação.
Regra
Ver íntegra
| Emissão | Natureza | Efeito no núcleo | Penetração |
|---|---|---|---|
| α | ⁴₂He²⁺ | A − 4; Z − 2 | Baixa (papel) |
| β⁻ | Elétron | Z + 1 | Média (alumínio) |
| γ | Radiação eletromagnética | Não altera | Alta (chumbo) |
Exemplo. 80 g de isótopo com meia-vida de 10 dias → após 30 dias (3 meias-vidas) restam 80/2³ = 10 g.
Pontos-chave
- Massa do elétron ≈ 1/1836 da do próton.
- Isoeletrônicos: mesmo número de elétrons (Na⁺, Ne, F⁻).
- Meia-vida não depende de temperatura, pressão ou quantidade.
- Radiação ionizante pode danificar o DNA.
Como a banca cobra
- "O modelo de Rutherford propõe núcleo pequeno, denso e positivo" → certo.
- "Isótopos têm o mesmo número de prótons e diferente número de nêutrons" → certo.
- "A radiação gama é a de menor poder de penetração" → errado (é a de maior).
- "Após duas meias-vidas, resta um quarto da amostra radioativa" → certo.
- "A energia do Sol provém da fissão nuclear" → errado (fusão).
Mapa mental
Leis ponderais
- Lavoisier: conservação
- Proust: proporções definidas
- Avogadro; mol = 6,02 × 10²³
Modelos
- Dalton: esfera maciça
- Thomson: pudim de passas
- Rutherford: núcleo denso
- Bohr: níveis, emissão de luz
Notação
- Z prótons; A = Z + N
- Isótopos: mesmo Z
- Isóbaros: mesmo A
Emissões
- α: A − 4, Z − 2, pouco penetrante
- β: Z + 1
- γ: onda, muito penetrante
Nuclear
- Meia-vida: m₀/2ⁿ
- Fissão: usinas; fusão: Sol
⚠️ Pegadinha
- Beta aumenta Z
Questão 1, Certo ou Errado
Na emissão alfa, o número atômico do núcleo diminui em duas unidades e o número de massa, em quatro.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. A partícula alfa equivale a um núcleo de hélio, ⁴₂He, com dois prótons e dois nêutrons; ao emiti-la, o núcleo perde 4 unidades de A e 2 de Z.
Questão 2, Certo ou Errado
A radiação gama é a menos penetrante das emissões radioativas.
Revelar gabarito
Gabarito: Errado
Errado. A ordem de penetração é inversa: a radiação gama, onda eletromagnética sem massa nem carga, exige chumbo ou concreto, enquanto a alfa é barrada por uma simples folha de papel.
Questão 3, Certo ou Errado
Carbono-12 e carbono-14 são isótopos, pois têm o mesmo número atômico.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. Isótopos têm o mesmo número atômico e diferente número de nêutrons; ambos os átomos têm Z igual por serem carbono, e diferem apenas no número de massa, 12 e 14.
Questão 4, Certo ou Errado
No modelo de Rutherford, o átomo é esfera maciça e indivisível.
Revelar gabarito
Gabarito: Errado
Errado. A esfera maciça e indivisível é o modelo de Dalton; a partir da experiência com folha de ouro e partículas alfa, Rutherford propôs núcleo pequeno, denso e positivo, com eletrosfera.
Questão 5, Certo ou Errado
Na emissão beta, o número atômico aumenta em uma unidade, sem alterar o número de massa.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. Na emissão β⁻, um nêutron do núcleo se transforma em próton e um elétron é lançado; por isso Z aumenta uma unidade, enquanto o número de massa permanece igual.
- Revelar resposta
Modelos atômicos
Dalton: esfera maciça. Thomson: pudim de passas (elétron). Rutherford: núcleo denso positivo. Bohr: níveis de energia quantizados.
- Revelar resposta
Isótopos × isóbaros × isótonos
Isótopos: mesmo Z. Isóbaros: mesmo A. Isótonos: mesmo número de nêutrons.
- Revelar resposta
Emissão alfa
⁴₂He; pouco penetrante (barrada por papel); núcleo perde A − 4 e Z − 2.
- Revelar resposta
Emissão beta (β⁻)
Elétron do núcleo; Z + 1, A igual.
- Revelar resposta
Emissão gama
Onda eletromagnética, sem massa nem carga; muito penetrante; não altera A nem Z.
- Revelar resposta
Meia-vida
Tempo para a massa (ou atividade) cair à metade. Após n meias-vidas: m = m₀/2ⁿ.
- Revelar resposta
Carbono-14
Meia-vida de cerca de 5.730 anos; usado para datar materiais de origem orgânica.
Estude Papiloscopista PF no app
Grátis, sem cartão