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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 71 da FUVEST 2004

1ª fase · Ciências da Natureza · Química: Emissões radioativas, fissão e fusão

Um contraste radiológico, suspeito de causar a morte de pelo menos 21 pessoas, tem como principal impureza tóxica um sal que, no estômago, reage liberando dióxido de carbono e um íon tóxico (\text{Me}^{2+}). \text{Me} é um metal que pertence ao grupo dos alcalino-terrosos, tais como \text{Ca}, \text{Ba} e \text{Ra}, cujos números atômicos são, respectivamente, 20, 56 e 88. Isótopos desse metal \text{Me} são produzidos no bombardeio do urânio-235 com nêutrons lentos:

{}^1_0\text{n} + {}^{235}_{92}\text{U} \rightarrow {}^{142}\text{Me} + {}_{36}\text{Kr} + 3\thickspace{}^1_0\text{n}

Assim sendo, a impureza tóxica deve ser

  1. A
    cianeto de bário.
  2. B
    cianeto de cálcio.
  3. C
    carbonato de rádio.
  4. D
    carbonato de bário.
  5. E
    carbonato de cálcio.
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Resolução comentada

Primeiro, descobrimos quem é o metal \text{Me} pela equação nuclear. Em uma reação nuclear, a soma dos números atômicos (cargas) e a soma dos números de massa se conservam.

  1. Número de massa: 1 + 235 = 236. Do lado direito: 142 + A_{Kr} + 3\cdot 1, logo A_{Kr} = 236 - 145 = 91. Isso não é necessário para a resposta, mas confirma que a equação é coerente.
  2. Número atômico: 0 + 92 = 92. Do lado direito: Z_{Me} + 36 + 3\cdot 0, logo Z_{Me} = 92 - 36 = 56.
  3. Com Z = 56, o metal é o bário (\text{Ba}), como mostra a lista do enunciado: Ca (20), Ba (56), Ra (88). O íon tóxico é \text{Ba}^{2+}.

Agora, o sal. O enunciado diz que ele reage no estômago (meio ácido, \ce{HCl}) liberando dióxido de carbono. Quem libera \ce{CO2} com ácido é o carbonato:

\ce{BaCO3 + 2 HCl -> BaCl2 + H2O + CO2}

O cianeto liberaria \ce{HCN}, não \ce{CO2}. Portanto a impureza tóxica é o carbonato de bário.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AO bário está certo, mas cianeto com ácido libera HCN, não CO2.
  • BCálcio tem Z = 20, e o cálculo dá Z = 56; além disso, cianeto não libera CO2.
  • CRádio tem Z = 88, diferente do 56 obtido pela conservação da carga nuclear.
  • ECarbonato libera CO2, mas o metal seria cálcio (Z = 20), não o bário (Z = 56).

Assuntos: Emissões radioativas, fissão e fusão, Sais e óxidos, Neutralização e reações ácido-base.

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Ver como caiu na prova Questão 71 no caderno V da FUVEST 2004

Fonte: FUVEST 2004. Prova oficial ↗