13{ }^{\text {a }} QUESTÃO

Em relação aos elementos químicos, potássio (K), cálcio (Ca) e gálio (Ga), assinale a alternativa correta:
a) Todos apresentam o mesmo número de prótons.
b) Todos apresentam o mesmo número de elétrons.
c) Todos apresentam o mesmo número de elétrons na camada de valência.
d) Todos apresentam a mesmo número de camadas ocupadas por elétrons.

Passo 1

O enunciado pede que, entre as alternativas dadas, seja assinalada a correta sobre os elementos químicos potássio, cálcio e gálio. Os dados fornecidos são apenas os nomes/símbolos dos elementos:
  • \mathrm{K} (potássio)
  • \mathrm{Ca} (cálcio)
  • \mathrm{Ga} (gálio)
As alternativas a verificar são:
a) Todos apresentam o mesmo número de prótons.
b) Todos apresentam o mesmo número de elétrons.
c) Todos apresentam o mesmo número de elétrons na camada de valência.
d) Todos apresentam a mesma número de camadas ocupadas por elétrons.

Passo 2

Entender o que é número de prótons (número atômico) e como obtê-lo.
  • O número de prótons de um átomo é o seu número atômico Z; é uma propriedade fixa do elemento e é lido na tabela periódica.
    Vou anotar os números atômicos (peguei estes valores da tabela periódica):
  • \mathrm{K}:\;Z=19.
  • \mathrm{Ca}:\;Z=20.
  • \mathrm{Ga}:\;Z=31.
Como os números atômicos são diferentes ( 19, 20 e 31), a alternativa (a) é falsa: eles não têm o mesmo número de prótons.

Passo 3

Relação entre número de prótons e número de elétrons em átomos neutros.
  • Em um átomo neutro, o número de elétrons é igual ao número de prótons (porque a carga total é zero).
    Portanto, para átomos neutros:
  • \mathrm{K} tem 19 elétrons.
  • \mathrm{Ca} tem 20 elétrons.
  • \mathrm{Ga} tem 31 elétrons.
Como esses números são diferentes, a alternativa (b) é falsa: eles não têm o mesmo número de elétrons.

Passo 4

O que são elétrons de valência e como contá-los (explicação didática).
  • “Elétrons de valência” são, de modo prático para elementos da tabela periódica, os elétrons que ocupam o nível de energia mais externo (maior número principal n). Esses elétrons determinam a reatividade e a química do elemento.
  • Para elementos de bloco s e p (grupos principais), os elétrons de valência são simplesmente os elétrons no maior n (por exemplo, para elementos do 4º período, contar os elétrons em n=4).
  • Para blocos d (metais de transição) a contagem é mais sutil, mas aqui \mathrm{Ga} é um elemento do bloco p, então aplicamos a regra simples.
Agora as configurações eletrônicas (peguei as configurações padrão):
  • \mathrm{K}:\;[\mathrm{Ar}]\,4s^{1}. Os elétrons no maior nível n=4 são 4s^{1} → valência =1.
  • \mathrm{Ca}:\;[\mathrm{Ar}]\,4s^{2}. No maior nível n=4 4s^{2} → valência =2.
  • \mathrm{Ga}:\;[\mathrm{Ar}]\,3d^{10}\,4s^{2}\,4p^{1}. O maior nível é n=4, e os elétrons nesse nível são 4s^{2}4p^{1} totalizando 2+1=3 → valência =3.
Como as valências são 1, 2 e 3, respectivamente, a alternativa (c) é falsa: eles não têm o mesmo número de elétrons de valência.

Passo 5

O que é “número de camadas ocupadas por elétrons” e como determinar.
  • O número de camadas ocupadas por elétrons em um átomo corresponde ao maior número quântico principal n que contém elétrons, isto é, ao período da tabela periódica onde o elemento se encontra.
  • Verificando os períodos (peguei essas informações da tabela periódica):
    • \mathrm{K} está no período 4 → camadas ocupadas =4.
    • \mathrm{Ca} está no período 4 → camadas ocupadas =4.
    • \mathrm{Ga} está no período 4 → camadas ocupadas =4.
Portanto, todos têm exatamente 4 camadas ocupadas por elétrons, e a alternativa (d) é verdadeira.

Passo 6

Resumo final (rápido e animador): testei cada afirmação com conceitos claros (número atômico, elétrons em átomos neutros, elétrons de valência e período/camadas). Só a alternativa que fala sobre o mesmo número de camadas ocupadas está correta.

Resposta

d)

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