Iniciante
a) 210Po → 206Pb + α e 40K → 40Ca + β-
b) O número atômico Z diminui de duas unidades para cada partícula α e aumenta de uma unidade para cada partícula β. Assim, a relação entre o número atômico final e inicial é dado por: Z' = Z - 2.nα + nβ
De forma análoga, para o número de massa, temos que: A' = A -4.nα
Assim, como foram seis decaimentos α e dois decaimentos β, temos que: Z' = 92 - 2.6 + 2 = 82 e A' = 232 - 4.6 = 208
Assim, o nuclídeo formado é o chumbo-208.
c) Um isótopo é adequado para análise de idade se e somente se a idade do objeto apresenta ordem de grandeza semelhante àquela do seu tempo de meia-vida: se o tempo de meia-vida for muito menor, não haverá quantidade suficiente do isótopo para que a medição seja feita com segurança; se for muito maior, apenas uma quantidade ínfima do isótopo terá decaído, de modo que também não é possível fazer uma medição correta. Como a idade aproximada do material é de 3000 anos, apenas um isótopo de meia-vida na casa dos milhares de anos é apropriado; das alternativas apresentadas, apenas o carbono-14 pode ser usado, dessa forma.
Intermediário
a) Se o reator tende a esquentar conforme a reação ocorre, então a reação é claramente exotérmica. Note-se também que a reação ocorre com diminuição da quantidade de reagentes gasosos. Assim, a maior conversão (isto é, situação em que o equilíbrio está mais deslocado para os produtos) se dá em baixas temperaturas (segundo Le Chatelier, aquecer reações exotérmicas desloca o equilíbrio para os reagentes) e em altas pressões (segundo Le Chatelier, reações em que Δngás<0 deslocam para produtos com o aumento da pressão).
b) Sim, faz sentido: segundo o princípio de Le Chatelier, altas pressões favorecem a formação de produto (nesse caso, amônia); assim, usar pressão elevada (como 100 atm) aumenta a conversão.
c) Do ponto de vista termodinâmico, não faz sentido: altas temperaturas favorecem a reação inversa (decomposição da amônia em seus elementos), o que diminui a conversão. A razão industrial para o uso de altas temperaturas é cinética: acelerar a formação de amônia a partir de seus reagentes, uma vez que mesmo o processo catalisado é considerado lento demais para as atividades industriais (isto é, sacrifica-se uma maior conversão para que a produção seja mais rápida).
Avançado
a) Tanto a equação completa (1) quanto a equação iônica líquida (2) são válidas:
(1) Ba(NO3)2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2 NaNO3
(2) Ba2+ + SO42- → BaSO4
b) O sal hidratado apresenta forma Na2SO4•nH2O. Da definição de porcentagem em massa, obtém-se que n=9,99≅10, de modo que, originalmente, havia o sal deca-hidratado, Na2SO4•10H2O .
Após a secagem, a titulação leva a uma nova porcentagem em massa de 72,44% (obtida pela titulação) de Na2SO4. Da definição de porcentagem de massa novamente (repetindo o procedimento acima), obtém-se agora n=3,0. Assim, obteve-se o sal tri-hidratado, Na2SO4•3H2O.
c) Note que, para cada mol de Na2SO4, liberaram-se sete mols de água. Assim, foram liberados com o tratamento 39,2 g de água.