Origem da Matéria: Do Big Bang às Reações Nucleares

Origem dos Materiais

De acordo com as suas origens, os materiais podem ser:

• Sintéticos – resultam de transformações de outros materiais (exemplo: plástico).
• Naturais – são utilizados tal como surgem na natureza.

Substâncias e Misturas de Substâncias

(Páginas 12 e 13)

• As substâncias são constituídas por um único componente (exemplo: ouro).
• As misturas de substâncias são constituídas por substâncias combinadas em proporções que podem variar.

Classificação de Substâncias

(Páginas 18 e 19)

• Substâncias simples ou elementares – substâncias constituídas por átomos de um único elemento químico, não podendo ser decompostas em substâncias mais simples.
• Substâncias compostas – são substâncias constituídas por átomos de mais do que um elemento químico, podendo ser decompostas em substâncias mais simples e, eventualmente, nos elementos que as constituem.

Teoria do Big Bang

• O Universo ter-se-á formado há 13,7 mil milhões de anos, a partir de uma explosão de um núcleo inicial, pequeno, denso e sujeito a temperaturas elevadíssimas. A partir da explosão inicial, o Universo tem vindo a expandir-se, arrefecendo progressivamente.

Provas a favor da existência do Big Bang:

• A expansão do Universo;
• A radiação cósmica de micro-ondas;
• A abundância relativa dos elementos no Universo.

Limitações da teoria do Big Bang:

Não sabe dar respostas a muitas perguntas, como por exemplo:

• Como ocorreu o Big Bang?
• Qual o destino do Universo?
• Irá haver um Big Crunch ou o Universo expandir-se-á definitivamente?

Processos de Formação dos Elementos Químicos

• Nucleossíntese durante o Big Bang;
• Nucleossíntese durante a evolução estelar;
• Nucleossíntese interestelar.

Reações Nucleares

• Fusão – corresponde à formação de núcleos mais pesados, mas mais estáveis, a partir de núcleos mais leves, com libertação de energia; só ocorre a temperaturas muito elevadas.
• Fissão ou cisão – corresponde à formação de núcleos mais leves e também de neutrões, a partir de núcleos mais pesados e instáveis.
• A formação dos elementos químicos nas estrelas envolve reações nucleares que põem em jogo energias muito elevadas e inúmeras partículas.

Exemplo de uma reação de fusão nuclear:

• ²₁H + ³₁H → ⁴₂H + ¹₀n

Exemplo de uma reação de fissão nuclear:

• ³³⁵₄₂U + ¹₀n → ¹⁹⁰₃₆Be + ⁹³₃₆Kr + γ

Leis de Conservação:

• Reações nucleares: Lei da conservação da massa e Lei da conservação do número atómico.
• Reações químicas: Lei da conservação da massa e Lei da conservação da carga elétrica.

Radioatividade

A radioatividade é um fenómeno que consiste na emissão espontânea de partículas alfa (núcleos de hélio), partículas beta (eletrões) ou raios gama (radiação eletromagnética).