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Disciplina: Química Prof. Elio Ferreira
VESTIBULAR 2016
______________________________________________________
Projeto desenvolvido pelo Instituto Atitude Social (INSAS). E-mail: insas@yahoo.com.br
A união de atitudes determinando trabalhos sociais.
H26 – Avaliar implicações sociais, ambientais e/ou
econômicas na produção ou no consumo de recursos
energéticos ou minerais, identificando transformações
químicas ou de energia envolvidas nesses processos.
A CIÊNCIA NA PAUTA MUSICAL
Rosa de Hiroshima
Pensem nas crianças
Mudas telepáticas
Pensem nas meninas
Cegas inexatas
Pensem nas mulheres
Rotas alteradas
Pensem nas feridas
Como rosas cálidas
Mas, oh, não se esqueçam
Da rosa da rosa
Da rosa de Hiroshima
A rosa hereditária
A rosa radioativa
Estúpida e inválida
A rosa com cirrose
A anti-rosa atômica
Sem cor sem perfume
Sem rosa, sem nada.
Link: http://www.vagalume.com.br/ney-matogrosso/rosa-de-
hiroshima.html#ixzz434QygK00
A CIÊNCIA É NOTÍCIA
Essas são algumas das varias aplicações dos fenômenos
radioativos, listemos mais alguns:
 Datação de fosseis;
 Geração de energia elétrica;
 Bomba de hidrogênio;
 Conservação de alimentos etc.
Conceito » Radioatividade é um fenômeno natural ou
artificial, pelo qual algumas substâncias ou elementos
químicos, chamados radioativos, são capazes de emitir
radiações.
A estabilidade do núcleo atômico
A estabilidade de um átomo é definida pela proporção
entre prótons e nêutrons; átomos que possuem mais de 83
prótons em seu núcleo são instáveis, o que faz com que eles
emitam o excesso de partículas, ou seja, radiações. A
radioatividade pode ser:
Radioatividade natural ou espontânea: É a que se manifesta
nos elementos radioativos e nos isótopos que se encontram
na natureza e poluem o meio ambiente.
Radioatividade artificial ou induzida:É aquela que é
provocada por transformações nucleares artificiais.
 A radioatividade é um fenômeno que torna núcleos
atômicos instáveis (devido ao excesso de prótons) em
estáveis, quando esse fenômeno ocorre dizemos que o
átomo sofreu uma reação de desintegração radioativa
ou reação de transmutação ou reação de decaimento.
Emissões Nucleares Naturais
As radiações emitidas pelas substâncias radioativas são
principalmente partículas alfa, partículas beta e raios gama.
Emissões Alfa (α) Beta (β) Gama (γ)
Característica 2p+ e 2n Carga
negativa
Sem massa
Sem carga
e massa
Velocidade 2x104 km/s 2,7x105 km/s 3x108 km/s
Natureza partícula partícula Onda
Representação
Obs.: Em 1900, as partículas α e β foram descobertas
independentemente por Enerts Rutherford e Pierre Curie,
nesse mesmo ano a radiação γ foi descoberta por Paul
Villard.
PODER DE PENETRAÇÃO DAS EMISSÕES
Leis Da Radioatividade
Em 1903, um cientista chamado Frederick Soddy
elaborou leis que explicam o que ocorre com um átomo
Entenda porque os cabelos
caem durante a quimioterapia
Rússia ameaça
suspender inspeções
de armas nucleares
em seu território
Os japoneses enfrentam vazamento de radiação
em usina nuclear afetada. Acidente, porém, não é
comparável à maior tragédia nuclear da história
Transformações Químicas e Energia
ENERGIA NUCLEAR
CHIMIE
Projeto desenvolvido pelo Instituto Atitude Social (INSAS). E-mail: projetoise@yahoo.com.br
A união de atitudes determinando trabalhos sociais.
que emite partículas α e β, a lei dessa última partícula foi
também elaborada de forma isolada por dois cientistas:
Fajans e Russel, essas leis são conhecidos como Lei de
decaimento radioativo ou Leis da radioatividade.
1ª Lei da Radioatividade – Frederick Soddy » Quando
um núcleo emite partícula alfa, seu número atômico
diminui de duas unidades e seu número de massa diminui
de 4 unidades. De maneira geral:
XZ
A
→ α+2
4
+ YZ−2
A−4
Exemplo: 92U238→ 90Th234 + 2α4
2º Lei da Radioatividade- SoddyFajans- Russel »
Quando um núcleo emite partícula β, seu número atômico
aumenta de uma unidade e seu número de massa não se
altera. De maneira geral:
QZ
A
→ β−1
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+ RZ+1
A
Exemplo: 90Th234 → 91Pa234 + -1β0
OBS.: Como a radiação gama, não possui massa nem carga,
então o átomo ao emiti-la não tem seu número atômico e
de massa inalterado, mas a uma perda de energia.
A energia das transformações nucleares
Por “mexer” com os núcleos dos átomos, as reações
nucleares envolvem muito mais energia do que as reações
químicas. Por esse motivo, são muito mais difíceis de ser
executadas e controladas.
Fissão Nuclear
⇒ A fissão nuclear é o processo que ocorre com a quebra
de núcleos maiores em núcleos menores pelo
bombardeamento de nêutrons (reação em cadeia).
A equação e o esquema a seguir indicação a reação de fissão
nuclear do urânio-235:
Os nêutrons produzidos podem se chocar com novos
núcleos de urânio-235, provocando novas reações, e assim,
sucessivamente. Tal processo é denominado reação em
cadeia, pois o “produto” se torna “reagente” para a
continuidade da reação.
Aplicações: Quando a fissão nuclear ocorre em um reator
nuclear, temos energia útil, isto é, uma energia utilizada para
ajudar a humanidade; mas, deixando-a acontecer sem
controle, desenvolve-se uma reação em cadeia,
acompanhada de explosão: a bomba atômica.
Fusão Nuclear
⇒A fusão nuclear é a união de núcleos menores formando
núcleos maiores. A reação de fusão nuclear requer uma
quantidade muito grande de energia para ocorrer, e quando
ocorre há liberação de uma quantidade enorme de energia,
o que implica uma grande liberação de energia.
A energia liberada por estrelas, como o Sol, é resultado de
uma série de reações de fusão que devem ocorrer,
possivelmente, de acordo com o mecanismo abaixo:
H1
1
+ H1
1
→ H1
2
+ β+1
0
H1
2
+ H1
1
→ He2
3
He2
3
+ H1
1
→ He2
4
+ β+1
0
4 H1
1
→ He2
4
+ 2 β+1
0
A reação de fusão do Sol é mais corretamente expressa
como:
4 H1
1
→ He2
4
+ 2 β+1
0
+ 2 v0
0
+ Energia
Uma reação desse tipo, em que quatro prótons se unem
para formar o núcleo de átomo de hélio com liberação de
pósitrons, exige, para ser iniciada, uma temperatura da
ordem de 100 milhões de graus Celsius.
Existem outras reações de fusão que requerem
quantidades menores de energia, mas sempre superiores a
milhão de graus Celsius. Temperaturas como estas jamais
haviam sido atingidas na Terra até as explosões da primeira
bomba atômica. Como abaixo:
H1
2
+ H1
3
→ He2
4
+ n0
1
+ Energia
Em 1952 começaram-se experimentos para a produção da
bomba de hidrogênio (uma “bomba nuclear” a base da
fusão nuclear), atualmente para iniciar o processo usa-se a
energia proveniente da explosão de uma bomba atômica.
Até o momento não se conhece mecanismo de obter
energia útil da fusão nuclear.
U92
235
+ n0
1
→ Ba56
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Aula 05 (energia nuclear)

  • 1. Disciplina: Química Prof. Elio Ferreira VESTIBULAR 2016 ______________________________________________________ Projeto desenvolvido pelo Instituto Atitude Social (INSAS). E-mail: insas@yahoo.com.br A união de atitudes determinando trabalhos sociais. H26 – Avaliar implicações sociais, ambientais e/ou econômicas na produção ou no consumo de recursos energéticos ou minerais, identificando transformações químicas ou de energia envolvidas nesses processos. A CIÊNCIA NA PAUTA MUSICAL Rosa de Hiroshima Pensem nas crianças Mudas telepáticas Pensem nas meninas Cegas inexatas Pensem nas mulheres Rotas alteradas Pensem nas feridas Como rosas cálidas Mas, oh, não se esqueçam Da rosa da rosa Da rosa de Hiroshima A rosa hereditária A rosa radioativa Estúpida e inválida A rosa com cirrose A anti-rosa atômica Sem cor sem perfume Sem rosa, sem nada. Link: http://www.vagalume.com.br/ney-matogrosso/rosa-de- hiroshima.html#ixzz434QygK00 A CIÊNCIA É NOTÍCIA Essas são algumas das varias aplicações dos fenômenos radioativos, listemos mais alguns:  Datação de fosseis;  Geração de energia elétrica;  Bomba de hidrogênio;  Conservação de alimentos etc. Conceito » Radioatividade é um fenômeno natural ou artificial, pelo qual algumas substâncias ou elementos químicos, chamados radioativos, são capazes de emitir radiações. A estabilidade do núcleo atômico A estabilidade de um átomo é definida pela proporção entre prótons e nêutrons; átomos que possuem mais de 83 prótons em seu núcleo são instáveis, o que faz com que eles emitam o excesso de partículas, ou seja, radiações. A radioatividade pode ser: Radioatividade natural ou espontânea: É a que se manifesta nos elementos radioativos e nos isótopos que se encontram na natureza e poluem o meio ambiente. Radioatividade artificial ou induzida:É aquela que é provocada por transformações nucleares artificiais.  A radioatividade é um fenômeno que torna núcleos atômicos instáveis (devido ao excesso de prótons) em estáveis, quando esse fenômeno ocorre dizemos que o átomo sofreu uma reação de desintegração radioativa ou reação de transmutação ou reação de decaimento. Emissões Nucleares Naturais As radiações emitidas pelas substâncias radioativas são principalmente partículas alfa, partículas beta e raios gama. Emissões Alfa (α) Beta (β) Gama (γ) Característica 2p+ e 2n Carga negativa Sem massa Sem carga e massa Velocidade 2x104 km/s 2,7x105 km/s 3x108 km/s Natureza partícula partícula Onda Representação Obs.: Em 1900, as partículas α e β foram descobertas independentemente por Enerts Rutherford e Pierre Curie, nesse mesmo ano a radiação γ foi descoberta por Paul Villard. PODER DE PENETRAÇÃO DAS EMISSÕES Leis Da Radioatividade Em 1903, um cientista chamado Frederick Soddy elaborou leis que explicam o que ocorre com um átomo Entenda porque os cabelos caem durante a quimioterapia Rússia ameaça suspender inspeções de armas nucleares em seu território Os japoneses enfrentam vazamento de radiação em usina nuclear afetada. Acidente, porém, não é comparável à maior tragédia nuclear da história Transformações Químicas e Energia ENERGIA NUCLEAR
  • 2. CHIMIE Projeto desenvolvido pelo Instituto Atitude Social (INSAS). E-mail: projetoise@yahoo.com.br A união de atitudes determinando trabalhos sociais. que emite partículas α e β, a lei dessa última partícula foi também elaborada de forma isolada por dois cientistas: Fajans e Russel, essas leis são conhecidos como Lei de decaimento radioativo ou Leis da radioatividade. 1ª Lei da Radioatividade – Frederick Soddy » Quando um núcleo emite partícula alfa, seu número atômico diminui de duas unidades e seu número de massa diminui de 4 unidades. De maneira geral: XZ A → α+2 4 + YZ−2 A−4 Exemplo: 92U238→ 90Th234 + 2α4 2º Lei da Radioatividade- SoddyFajans- Russel » Quando um núcleo emite partícula β, seu número atômico aumenta de uma unidade e seu número de massa não se altera. De maneira geral: QZ A → β−1 0 + RZ+1 A Exemplo: 90Th234 → 91Pa234 + -1β0 OBS.: Como a radiação gama, não possui massa nem carga, então o átomo ao emiti-la não tem seu número atômico e de massa inalterado, mas a uma perda de energia. A energia das transformações nucleares Por “mexer” com os núcleos dos átomos, as reações nucleares envolvem muito mais energia do que as reações químicas. Por esse motivo, são muito mais difíceis de ser executadas e controladas. Fissão Nuclear ⇒ A fissão nuclear é o processo que ocorre com a quebra de núcleos maiores em núcleos menores pelo bombardeamento de nêutrons (reação em cadeia). A equação e o esquema a seguir indicação a reação de fissão nuclear do urânio-235: Os nêutrons produzidos podem se chocar com novos núcleos de urânio-235, provocando novas reações, e assim, sucessivamente. Tal processo é denominado reação em cadeia, pois o “produto” se torna “reagente” para a continuidade da reação. Aplicações: Quando a fissão nuclear ocorre em um reator nuclear, temos energia útil, isto é, uma energia utilizada para ajudar a humanidade; mas, deixando-a acontecer sem controle, desenvolve-se uma reação em cadeia, acompanhada de explosão: a bomba atômica. Fusão Nuclear ⇒A fusão nuclear é a união de núcleos menores formando núcleos maiores. A reação de fusão nuclear requer uma quantidade muito grande de energia para ocorrer, e quando ocorre há liberação de uma quantidade enorme de energia, o que implica uma grande liberação de energia. A energia liberada por estrelas, como o Sol, é resultado de uma série de reações de fusão que devem ocorrer, possivelmente, de acordo com o mecanismo abaixo: H1 1 + H1 1 → H1 2 + β+1 0 H1 2 + H1 1 → He2 3 He2 3 + H1 1 → He2 4 + β+1 0 4 H1 1 → He2 4 + 2 β+1 0 A reação de fusão do Sol é mais corretamente expressa como: 4 H1 1 → He2 4 + 2 β+1 0 + 2 v0 0 + Energia Uma reação desse tipo, em que quatro prótons se unem para formar o núcleo de átomo de hélio com liberação de pósitrons, exige, para ser iniciada, uma temperatura da ordem de 100 milhões de graus Celsius. Existem outras reações de fusão que requerem quantidades menores de energia, mas sempre superiores a milhão de graus Celsius. Temperaturas como estas jamais haviam sido atingidas na Terra até as explosões da primeira bomba atômica. Como abaixo: H1 2 + H1 3 → He2 4 + n0 1 + Energia Em 1952 começaram-se experimentos para a produção da bomba de hidrogênio (uma “bomba nuclear” a base da fusão nuclear), atualmente para iniciar o processo usa-se a energia proveniente da explosão de uma bomba atômica. Até o momento não se conhece mecanismo de obter energia útil da fusão nuclear. U92 235 + n0 1 → Ba56 141 + Kr36 92 + 3 n0 1 + ∆E = 2x1010 kJ/mol