De acordo com a estrutura atômica da matéria, é correto afirmar que dois átomos com o mesmo número de:
(a) massa são identificados como isótopos.
(b) elétrons são identificados como isótonos.
(c) prótons pertencem ao mesmo elemento químico.
(d) nêutrons pertencem ao mesmo elemento químico.

Passo 1

O enunciado apresenta quatro afirmações sobre estrutura atômica e pede para identificar qual é correta. As afirmações são:
(a) dois átomos com o mesmo número de massa são identificados como isótopos;
(b) dois átomos com o mesmo número de elétrons são identificados como isótonos;
(c) dois átomos com o mesmo número de prótons pertencem ao mesmo elemento químico;
(d) dois átomos com o mesmo número de nêutrons pertencem ao mesmo elemento químico.
Informações relevantes dadas (implícitas no enunciado que trata de átomos):
  • Cada átomo tem prótons, nêutrons e elétrons.
  • O enunciado quer uma classificação/definição correta entre os termos dados.

Passo 2

Vamos organizar os símbolos e as definições básicas que vamos usar (isso é importantíssimo para entender as opções):
  • Z = número de prótons no núcleo (número atômico). Define o elemento químico.
  • N = número de nêutrons no núcleo.
  • A = número de massa, definido por A = Z + N.
  • Para um átomo neutro, o número de elétrons e é igual a Z. Um íon pode ter e \neq Z.
Expliquei o que cada símbolo significa para você conseguir aplicar isso direto na prova sem perder tempo.

Passo 3

Definições padronizadas de termos usados em química/estrutura nuclear (estas são as definições que caem direto em prova; decora o sentido delas):
  • Isótopos: átomos que têm o mesmo Z (mesmo número de prótons), mas diferentes N. Ou seja, mesmos prótons → mesmo elemento, massas diferentes.
  • Isóbaros: átomos que têm o mesmo A (mesmo número de massa), mas diferentes Z.
  • Isótonos: átomos que têm o mesmo N (mesmo número de nêutrons), mas diferentes Z.
    Anota aí: isótopos = mesmo próton; isóbaros = mesma massa; isótonos = mesmo nêutron.

Passo 4

Agora vamos testar cada alternativa usando as definições e os símbolos.
Alternativa (a): “dois átomos com o mesmo número de massa são identificados como isótopos.”
  • Ter o mesmo número de massa significa ter igual A. Pela definição, átomos com igual A e diferente Z são chamados de isóbaros, não isótopos.
  • Portanto (a) é falsa.
Para reforçar com um exemplo concreto: ^{14}\text{C} ( Z=6,N=8,A=14) e ^{14}\text{N} ( Z=7,N=7,A=14) têm o mesmo A=14, então são isóbaros, não isótopos.

Passo 5

Alternativa (b): “dois átomos com o mesmo número de elétrons são identificados como isótonos.”
  • Isótonos são átomos com o mesmo N (número de nêutrons). O número de elétrons e não é o que define isótonos.
  • Além disso, o número de elétrons pode variar por ionização: átomos diferentes podem ter o mesmo e por coincidência, mas isso não lhes confere o rótulo de isótonos.
  • Portanto (b) é falsa.
Exemplo rápido: um cátion \text{Na}^+ tem e=10 e o átomo neutro \text{Ne} tem e=10; isso não faz \text{Na}^+ e \text{Ne} serem isótonos — são espécies diferentes por Z e N.

Passo 6

Alternativa (c): “dois átomos com o mesmo número de prótons pertencem ao mesmo elemento químico.”
  • Por definição, o número atômico Z (prótons) determina o elemento químico. Se dois átomos têm o mesmo Z, eles são átomos do mesmo elemento (podem ser isótopos se N for diferente).
  • Portanto (c) é verdadeira.
Exemplo: ^{12}\text{C} e ^{14}\text{C} ambos têm Z=6; são átomos do elemento carbono.

Passo 7

Alternativa (d): “dois átomos com o mesmo número de nêutrons pertencem ao mesmo elemento químico.”
  • Ter o mesmo N (nêutrons) significa que eles podem ser isótonos, mas nada garante que tenham o mesmo Z. Elemento químico é definido por Z, não por N.
  • Portanto (d) é falsa.
Exemplo: ^{14}\text{C} ( Z=6,N=8) e ^{15}\text{N} ( Z=7,N=8) têm o mesmo N=8 (são isótonos) mas pertencem a elementos diferentes (C e N).

Resposta

(c)

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