• 37 Determine X nas seguintes reações nucleares: (Sugestão: Consulte o Apêndice F.)
    { }^{12} \mathrm{C}+{ }^{1} \mathrm{H} \rightarrow \mathrm{X}

Passo 1

O enunciado dá a reação nuclear {}^{12}\mathrm{C} + {}^{1}\mathrm{H} \rightarrow \mathrm{X} e pede para determinar qual é \mathrm{X}.
Informações dadas:
  • Reagentes: {}^{12}\mathrm{C} e {}^{1}\mathrm{H}.
  • A reação está escrita sem partículas adicionais à direita, então supõe-se que todo o núcleo resultante é representado por \mathrm{X}.
  • Não há outras informações no enunciado (energia, emissão, etc.).

Passo 2

Entendendo a notação nuclear (uma mini-aula rápida e prática).
  • Um núcleo é representado por {}^{A}\mathrm{E}, onde A é o número de massa (soma de prótons + nêutrons) e \mathrm{E} é o símbolo do elemento.
  • O número atômico (número de prótons) costuma ser indicado como Z; conhecendo Z identifica-se o elemento na tabela periódica.
  • Exemplo: para {}^{12}\mathrm{C} temos A=12. O carbono tem número atômico Z=6 (ou seja, 6 prótons). Para {}^{1}\mathrm{H} temos A=1 e Z=1.

Passo 3

Princípio físico que usamos (explicado devagar):
  • Em reações nucleares conservam-se o número de massa A (equivalente à conservação do número total de nucleons) e o número atômico Z (conservação da carga total).
  • Isso significa que o núcleo produto \mathrm{X} deve ter massa e carga iguais à soma das massas e cargas dos reagentes.

Passo 4

Aplicando a conservação para achar A e Z de \mathrm{X}.
  • Para o número de massa:
A_X = A_{{}^{12}\mathrm{C}} + A_{{}^{1}\mathrm{H}} = 12 + 1 = 13.
  • Para o número atômico:
Z_X = Z_{{}^{12}\mathrm{C}} + Z_{{}^{1}\mathrm{H}} = 6 + 1 = 7.

Passo 5

Identificando o elemento cujo número atômico é Z=7.
  • Na tabela periódica o elemento com Z=7 é o nitrogênio, símbolo \mathrm{N}.
  • Portanto o núcleo com A=13 e Z=7 é {}^{13}\mathrm{N}.

Passo 6

Comentário prático e motivador (para a prova):
  • Regra rápida para esse tipo de exercício: some os A e some os Z dos reagentes; o par resultante (A,Z) dá o produto. É normal que o produto seja um núcleo instável — aqui {}^{13}\mathrm{N} é radioativo por decaimento \beta^{+}, mas para a questão básica basta identificar \mathrm{X}={}^{13}\mathrm{N}.
  • Exemplo parecido para treinar: {}^{14}\mathrm{N}+{}^{1}\mathrm{H}\rightarrow {}^{15}\mathrm{O} (soma 14+1=15, 7+1=8\Rightarrow oxigênio).

Resposta

{}^{13}\mathrm{N}

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