17{ }^{\text {a }} QUESTÃO

Considerando os dados da tabela abaixo, podemos afirmar que os átomos I e II:
Átomo Prótons Nêutrons Elétrons
I 40 40 40
II 42 38 42
a) São isótopos
b) São do mesmo elemento químico
c) São isóbaros
d) São isótonos
e) Têm o mesmo número atômico

Passo 1

O enunciado dá uma tabela com os dados dos átomos I e II e pede que se escolha qual afirmação está correta entre as alternativas (a) a (e). Os dados fornecidos (peguei-os da tabela) são:
  • Átomo I: prótons 40, nêutrons 40, elétrons 40.
  • Átomo II: prótons 42, nêutrons 38, elétrons 42.
As alternativas a verificar são:
a) São isótopos
b) São do mesmo elemento químico
c) São isóbaros
d) São isótonos
e) Têm o mesmo número atômico

Passo 2

Explicação das quantidades importantes (mini-aula curta e direta):
  • O número de prótons é chamado de número atômico e costuma ser denotado por Z. Ele identifica o elemento químico (dois átomos com o mesmo Z são do mesmo elemento).
  • O número de nêutrons é denotado por N.
  • O número de massa (ou massa atômica aproximada) é denotado por A e é dado pela soma dos prótons com os nêutrons:
A = Z + N.
  • Definições importantes (com linguagem simples):
    • Isótopos: átomos que têm o mesmo número atômico Z (mesmo elemento) e diferente A (diferente número de nêutrons).
    • Isóbaros: átomos que têm o mesmo número de massa A e diferente Z.
    • Isótonos: átomos que têm o mesmo número de nêutrons N e diferente Z.
    • “São do mesmo elemento químico” equivale a dizer que têm o mesmo Z.
    • “Têm o mesmo número atômico” é a mesma afirmação de serem do mesmo elemento (mesmo Z).

Passo 3

Calcular A para cada átomo usando a fórmula \,A=Z+N\, (vou mostrar passo a passo):
  • Para o átomo I: Z_I = 40 e N_I = 40. Então
A_I = Z_I + N_I = 40 + 40 = 80.
  • Para o átomo II: Z_{II} = 42 e N_{II} = 38. Então
A_{II} = Z_{II} + N_{II} = 42 + 38 = 80.
Portanto, ambos têm A=80.

Passo 4

Aplicar as definições aos números calculados:
  • Isótopos? Precisariam ter mesmo Z. Aqui Z_I = 40 e Z_{II} = 42, são diferentes, logo NÃO são isótopos. (Elimino a alternativa a.)
  • Mesmo elemento químico? Isso exige Z_I = Z_{II}. Como 40 \neq 42, NÃO são do mesmo elemento. (Elimino a opção b e também e, que diz explicitamente “Têm o mesmo número atômico”.)
  • Isótonos? Precisariam ter mesmo N. Aqui N_I = 40 e N_{II} = 38, são diferentes, logo NÃO são isótonos. (Elimino d.)
  • Isóbaros? Precisam ter mesmo A. Encontramos A_I = 80 e A_{II} = 80, ou seja, A_I = A_{II}. Portanto são isóbaros.

Passo 5

Interpretação final e checagem rápida: ambos os átomos têm mesma massa atômica A=80 mas números atômicos diferentes ( Z=40 e Z=42), exatamente a definição de isóbaros — átomos de elementos diferentes com o mesmo número de massa.

Resposta

c) São isóbaros

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