Em um zoológico brasileiro, uma equipe de veterinários acompanha o metabolismo de um animal com uma técnica de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um zoológico brasileiro, uma equipe de veterinários acompanha o metabolismo de um animal com uma técnica de imagem que utiliza um traçador contendo flúor-18. Nos registros da análise nuclear, cada núcleo de flúor-18, com número atômico 9 e número de massa 18, transforma-se em um núcleo de oxigênio-18, de número atômico 8 e número de massa 18. O equipamento também registra fótons produzidos após a interação de uma partícula emitida com elétrons do organismo. Com base nos registros e no princípio de conservação dos números de massa e atômico nas equações nucleares, qual sequência explica os dados observados?
- A) O flúor-18 emite um próton, formando oxigênio-17; em seguida, o próton interage com elétrons do organismo, originando fótons
- B) O flúor-18 emite um elétron, formando neônio-18; em seguida, o elétron interage com elétrons do organismo, originando fótons
- C) O flúor-18 emite um pósitron, formando oxigênio-18; em seguida, o pósitron se aniquila com um elétron, originando fótons
- D) O flúor-18 emite uma partícula alfa, formando nitrogênio-14; em seguida, a partícula interage com elétrons do organismo, originando fótons
- E) O flúor-18 captura um elétron, formando oxigênio-18; em seguida, o núcleo emite fótons após a transformação registrada
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique a transformação nuclear. O flúor-18 tem Z = 9 e A = 18; o oxigênio-18 tem Z = 8 e A = 18. O número de massa permanece 18, mas o número atômico diminui em 1.
- Verifique qual partícula emitida preserva A e reduz Z em 1. Um pósitron (e+, carga +1, massa desprezível) emitido pelo núcleo faz Z diminuir de 9 para 8, mantendo A = 18. Equação: 18F(9) -> 18O(8) + e+(+1) + neutrino, com conservação de A e Z (9 = 8 + 1).
- Analise a interação posterior. O pósitron emitido encontra elétrons do organismo e ocorre aniquilação pósitron-elétron, que produz dois fótons gama de 511 keV cada. Isso explica os fótons registrados, base da tomografia por emissão de pósitrons.
- Avalie as alternativas erradas. A: a emissão de próton reduziria Z em 1, mas também reduziria A em 1, gerando oxigênio-17, o que contraria o dado A = 18. B: a emissão de elétron aumentaria Z, formando neônio-18, o que é o oposto do observado. D: a partícula alfa reduziria A em 4 e Z em 2, formando nitrogênio-14, incompatível com o registro. E: a captura de elétron reduz Z em 1 e mantém A, produzindo oxigênio-18 corretamente, mas a produção de fótons nessa descrição não é a explicação da interação da partícula emitida com elétrons, que o enunciado descreve; a sequência correta envolve a emissão de pósitron e sua aniquilação.
- Observação sobre o gabarito. Concluo que a resposta correta é C, coincidente com o gabarito oficial.
💡 Dica: Compare o número atômico: 9 para 8 indica perda de carga positiva, o que caracteriza emissão de pósitron.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a emissão de um próton mantém a massa constante, ignorando que o próton tem A = 1 e que A deve permanecer 18.
O aluno confunde o sentido da variação de Z, acreditando que a emissão de elétron aumenta o número atômico, e não o reduz.
Por que engana: Confundir pósitron com elétron e escolher a emissão beta-minus.
Na emissão beta mais, um próton transforma-se em nêutron e emite um pósitron: o número de massa permanece 18 e o número atômico diminui de 9 para 8. A aniquilação do pósitron com um elétron explica a produção dos fótons registrados.
O aluno supõe que qualquer partícula emitida pode ser uma alfa, sem verificar que a alfa reduz A em 4, o que não corresponde à manutenção de A = 18.
O aluno considera a captura eletrônica como explicação completa, mas não identifica a partícula emitida que interage com elétrons do organismo, e a produção de fótons é atribuída ao núcleo em vez da aniquilação.
Raio-X da questão
Decaimento beta-plus e conservação de número de massa e atômico em equações nucleares.
fixacao
Número atômico e número de massa. · Partículas subatômicas e seus símbolos nucleares.
Emissão de pósitron e captura eletrônica.
Confundir pósitron com elétron e escolher a emissão beta-minus.
Saúde e tecnologia
cientifico
Questões parecidas com resolução
- O isótopo ítrio-90, de número atômico Z = 39 e número de massa A = 90, é produzido a partir do isótopo A, que é um…
- O radioisótopo sintético iodo-131 é empregado no diagnóstico e tratamento de diversas enfermidades. Para a sua síntese…
- Em um laboratório de geologia, pesquisadores analisam um mineral que contém urânio-238. Durante o decaimento radioativo…
- ENEM - 2013 Glicose marcada com nuclídeos de carbono-11 é utilizada na medicina para se obter imagens tridimensionais do…
- Os átomos de alguns elementos químicos apresentam a propriedade de, por meio de reações nucleares, transformar massa em…
- O fleróvio (Fl) é um elemento químico artificial, de número atômico 114. Na tabela periódica, está situado imediatamente…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog