PUC-Campinas 2007 — questão 30 de Física

Gabarito EFísica moderna — radioisótopo sódio-24, emissor betaVestibular 2007 · Prova Geral (todos os cursos)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 30 de Física do PUC-Campinas 2007

Enunciado em texto

A era atômica trouxe grandes modificações em vários setores de atividade humana. Entre eles, a medicina que passou a contar com o uso de radioisótopos artificiais, produzidos em reatores atômicos, como é o caso do 1124Na{}^{24}_{11}\text{Na}, emissor de partículas β−\beta^-, utilizado para investigação de problemas de circulação sangüínea. Sobre esse radioisótopo foram feitas as seguintes afirmações:

I. Comporta-se quimicamente da mesma forma do que o isótopo não radioativo do sódio.

II. Ao emitir radiação transforma-se em outro elemento químico.

III. Cada um de seus nuclídeos possui 13 nêutrons.

É correto o que se afirma em

(A) I, somente.

(B) II, somente.

(C) III, somente.

(D) I e III, somente.

(E) I, II e III.

(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2007, Prova Geral — PUC-Campinas.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar três afirmações sobre o sódio-24, que é radioativo e emite partículas beta.

Afirmação I — verdadeira. O comportamento químico depende dos elétrons, e o número de elétrons do átomo neutro é o número de prótons, Z = 11, igual em todos os isótopos do sódio. Por isso o sódio-24 entra no sangue e circula exatamente como o sódio comum, e é isso que permite usá-lo como marcador.

Afirmação II — verdadeira. Na emissão β−\beta^-, um nêutron do núcleo vira um próton e um elétron, e o elétron é expulso. O número atômico sobe de 11 para 12 (o número de massa não muda):

1124Na→1224Mg+−10β{}^{24}_{11}\text{Na} \rightarrow {}^{24}_{12}\text{Mg} + {}^{0}_{-1}\beta

Com Z = 12, o núcleo passa a ser de magnésio: outro elemento químico.

Afirmação III — verdadeira. Número de nêutrons é número de massa menos número atômico:

N=A−Z=24−11=13N = A - Z = 24 - 11 = 13

⚠️ A armadilha: achar que, por ser radioativo, o isótopo tem química diferente e descartar I (alternativas B e C). Radioatividade é assunto do núcleo; a química é assunto dos elétrons.

A ideia em uma frase: isótopos têm a mesma química; a emissão beta troca um nêutron por um próton e muda o elemento; nêutrons = A − Z.

Resposta: alternativa E (I, II e III).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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