O átomo de flúor 9^20 F é o menos instável dos isótopos de flúor, apresentando um tempo de meia vida de 11,07 seg. Ele se decompõe mediante um processo de desintegração liberando partículas beta, transformando-se no elemento hélio (He), um gás nobre. A partir desta afirmação, apresente a reação de desintegração para o processo citado. Diga quantos prótons, nêutrons e elétrons possuem este átomo de flúor que se desintegra e o novo átomo de hélio que se forma.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre o átomo de flúor-20 ( 9^20 F) que é o menos instável dos isótopos de flúor. Esse átomo se desintegra através de um processo chamado desintegração beta, liberando partículas beta e se transformando em hélio (He), que é um gás nobre. Nosso objetivo aqui é escrever a reação dessa desintegração e descobrir quantos prótons, nêutrons e elétrons existem tanto no átomo de flúor que está se desintegrando quanto no novo átomo de hélio formado.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a desintegração beta. Nesse processo, um nêutron no núcleo do átomo se transforma em um próton, liberando uma partícula beta (que é um elétron) e um antineutrino. Isso faz com que o número de prótons no núcleo aumente em 1, enquanto o número de nêutrons diminui em 1. A equação geral da desintegração beta é:
Z^AX Z+1^AY + e^- + nue
Onde:
  • Z é o número de prótons.
  • A é o número de massa (prótons + nêutrons).
  • X é o elemento original.
  • Y é o novo elemento formado.
  • e^- é a partícula beta.
  • nue é o antineutrino.

Passo 3

Agora, vamos aplicar isso ao nosso caso específico: a desintegração do flúor-20. Sabemos que o flúor tem número atômico Z = 9 (isto é, 9 prótons) e número de massa A = 20. Também queremos saber quantos nêutrons e elétrons existem nesse átomo.
  • Prótons: Já sabemos que Z = 9.
  • Nêutrons: A - Z = 20 - 9 = 11 nêutrons.
  • Elétrons: Em um átomo neutro, o número de elétrons é igual ao número de prótons, então também temos 9 elétrons.

Passo 4

Após a desintegração beta, o flúor-20 se transforma em hélio. Vamos ver como os números mudam:
  • Prótons: O número de prótons aumenta em 1 devido à desintegração beta, então Z + 1 = 9 + 1 = 10 prótons.
  • Nêutrons: O número de nêutrons diminui em 1, então 11 - 1 = 10 nêutrons.
  • Elétrons: O átomo de hélio será neutro, então o número de elétrons será igual ao número de prótons, ou seja, 10 elétrons.

Resposta

A reação de desintegração beta do flúor-20 é:
9^20F 10^20Ne + e^- + nue
No átomo de flúor-20 ( 9^20F):
  • Prótons: 9
  • Nêutrons: 11
  • Elétrons: 9
No novo átomo de hélio formado ( 10^20Ne):
  • Prótons: 10
  • Nêutrons: 10
  • Elétrons: 10

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