Carlos Corra Fernando Basto Nomia Almeida Aula n
Carlos Corrêa Fernando Basto Noémia Almeida Aula nº 14
U. 1 - Aula nº 14 1. Arquitectura do Universo SUMÁRIO: 1. 5 – A formação estelar de elementos químicos. 1. 6 – Reacções nucleares. 1. 7 – Distribuição de elementos químicos no Universo. Química A - Ano 1 2
U. 1 - Aula nº 14 1. Arquitectura do Universo 1. 5 – A formação estelar de elementos químicos A observação astronómica sistemática permitiu deduzir que a formação dos elementos químicos no Universo tem origem na evolução das estrelas. Proto-estrelas e fusão de núcleos de hidrogénio Uma estrela forma-se a partir de grandes nuvens de gases (principalmente hidrogénio) e poeiras (cinzas ou restos de outras estrelas já extintas) que se contraem por efeito de atracção gravitacional. Química A - Ano 1 É a fase de proto-estrela. 3
U. 1 - Aula nº 14 Fusão de núcleos de hidrogénio nas estrelas 1. Arquitectura do Universo Química A - Ano 1 4
U. 1 - Aula nº 14 1. Arquitectura do Universo 1. 5 – A formação estelar de elementos químicos Gigantes vermelhas e fusão nuclear do hélio 3 4 He à 12 C + 7, 03 x l 09 k. J /mol Química A - Ano 1 5
U. 1 - Aula nº 14 1. Arquitectura do Universo 1. 5 – A formação estelar de elementos químicos Gigante vermelha “pequena” Gigante vermelha “grande” Anã branca Supernova 12 C + 4 He à 16 O + 4, 58 x 108 k. J/mol à 20 Ne à 24 Mg à 28 Si à 32 S à 36 Ar à 40 Ca Química A - Ano 1 6
U. 1 - Aula nº 14 1. Arquitectura do Universo 1. 5 – A formação estelar de elementos químicos Mais tarde, outras estrelas nascem a partir de nuvens de hidrogénio, enriquecidas agora com os elementos resultantes de estrelas já desaparecidas, e nessas novas estrelas sintetizam-se, por sua vez, os restantes elementos químicos. Química A - Ano 1 7
U. 1 - Aula nº 14 1. Arquitectura do Universo à Escola Virtual - F Q A (1) A 5 - P 5 Química A - Ano 1 8
U. 1 - Aula nº 14 1. Arquitectura do Universo 1. 6 – Reacções nucleares Reacção química. Química A - Ano 1 Nas reacções químicas correntes: -os núcleos dos átomos não são alterados, - os elementos químicos do sistema reaccional mantêm -se, havendo apenas alteração das unidades estruturais do sistema reaccional, - as energias postas em jogo são bastante modestas, comparadas 9
U. 1 - Aula nº 14 1. Arquitectura do Universo As reacções nucleares diferem das reacções químicas por ocorrerem ao nível dos núcleos e não das camadas electrónicas e envolvem uma quantidade de energia milhões de vezes maiores. A lei de Lavoisier (da conservação da massa), como foi então enunciada, não se aplica às reacções nucleares. Na realidade, nas reacções nucleares a massa total dos reagentes e a massa total dos produtos não são iguais, devido à transformação de massa em Reacção nuclear os núcleos dos átomos são alteradosenergia. transformação de elementos químicos noutros diferentes a energia posta em jogo é muito superior (em relação às reacções Química A - Ano 1 químjcas correntes) 10
U. 1 - Aula nº 14 1. Arquitectura do Universo Fusão nuclear Núcleos leves (como os de hidrogénio, de hélio e de lítio) podem fundir, dando origem a um núcleo maior e mais estável, libertando também quantidades elevadas de energia Química A - Ano 1 Cisão ou fissão nuclear Um núcleo pesado (de Ar > 200) bombardeado com neutrões (ou outras partículas) pode dividirse em núcleos menores e mais estáveis e libertar uma ou mais partículas subatómicas e também quantidades elevadas de energia 11
U. 1 - Aula nº 14 1. Arquitectura do Universo Reacções em cadeia Química A - Ano 1 12
U. 1 - Aula nº 14 1. Arquitectura do Universo Radioisótopos Química A - Ano 1 Contadores radioactivos 13
U. 1 - Aula nº 14 1. Arquitectura do Universo Escrita de equações de reacções nucleares Obedece às seguintes regras [1] : Regra Z – A soma dos números atómicos das partículas reagentes é igual à soma dos números atómicos dos produtos da reacção; Regra A – A soma dos números de massa das partículas reagentes é igual à soma dos números de massa dos produtos da reacção. [1] Além da regra geral de escrita das equações químicas designada “regra da neutralidade ou de conservação de cargas” Química A - Ano 1 14
U. 1 - Aula nº 14 1. Arquitectura do Universo 1. 7 – Distribuição dos elementos químicos no Universo O elemento mais abundante é o hidrogénio, com 60, 3% (88, 6% em número de átomos) e em seguida o hélio, com 36, 5% (11, 3% em número de átomos). Química A - Ano 1 15
U. 1 - Aula nº 14 1. Arquitectura do Universo 1. 7 – Distribuição dos elementos químicos no Universo Química A - Ano 1 16
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