O átomo de flúor
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 (
) 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:
Onde:
-
é o número de prótons. -
é o número de massa (prótons + nêutrons). -
é o elemento original. -
é o novo elemento formado. -
é a partícula beta. -
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
(isto é, 9 prótons) e número de massa
. Também queremos saber quantos nêutrons e elétrons existem nesse átomo.
- Prótons: Já sabemos que
. - Nêutrons:
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
prótons. - Nêutrons: O número de nêutrons diminui em 1, então
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:
No átomo de flúor-20 (
):
- Prótons: 9
- Nêutrons: 11
- Elétrons: 9
No novo átomo de hélio formado (
):
- Prótons: 10
- Nêutrons: 10
- Elétrons: 10