Question

A separação de isótopos de um elemento químico é, em geral, um processo caro e complexo. O processo origi- nal de enriquecimento de urânio, elemento muito usado durante a Guerra Fria e hoje considerado obsoleto, baseia- -se no princípio de difusão, que altera as proporções de U-238 e U-235 em uma amostra gasosa de hexafluoreto de urâ- nio. Nesse tipo de procedimento, quanto mais rápida a difusão dos gases envolvidos e maior a diferença relativa entre suas ve- locidades, maior a eficiência. A ineficiência desse método para o enriquecimento de urânio em particular deve-se ao fato de que os dois isótopos de urânio apresentam massa atômica mui- to próxima, dificultando a separação por difusão. Com base no exposto e em conhecimentos sobre o assunto, assinale a alter- nativa correta. a) Processo semelhante teria eficiência maior se empregado para separar os isótopos de hidrogênio, uma vez que a dife- rença relativa de massa entre eles é muito maior que entre os de urânio. b) O processo poderia ser otimizado se fosse empregado dióxido de urânio, um sólido, em vez do gás hexafluoreto de urânio. c) Um processo semelhante realizado em fase líquida seria mais eficiente, uma vez que os líquidos são mais densos que os gases, o que faz com que sua velocidade de difusão seja maior. d) O aumento de temperatura compromete a eficiência do processo, pois diminui a densidade dos gases envolvidos e, consequentemente, sua velocidade de difusão. e) O aumento de pressão contribui para a maior eficiência do processo, pois torna a difusão dos gases mais rápida.

Answer 1

A alternativa correta é a letra e).

De acordo com a Lei de Graham, as velocidades de difusão e efusão de um gás são grandezas físicas inversamente proporcionais à densidade do gás, ou seja, se a densidade aumenta, a velocidade de difusão diminui e se a densidade diminui, a velocidade de difusão aumenta.

Se a pressão do gás for artificialmente aumentada, a densidade cairá proporcionalmente, e a velocidade de difusão do gás aumentará, melhorando a eficiência do processo, como descrito no enunciado.