Analise as frases abaixo e assinale a alternativa que contém uma afirmação incorreta.
(a) Os nuclídeos
e
são isótopos.
(b) Os isóbaros são nuclídeos com mesmo número de massa.
(c) O número de massa de um nuclídeo é a soma do número de elétrons com o número de nêutrons.
(d) A massa atômica de um elemento químico é dada pela média ponderada dos números de massa de seus isótopos.
(e) Os isótonos são nuclídeos que possuem o mesmo número de nêutrons.
(a) Os nuclídeos
(b) Os isóbaros são nuclídeos com mesmo número de massa.
(c) O número de massa de um nuclídeo é a soma do número de elétrons com o número de nêutrons.
(d) A massa atômica de um elemento químico é dada pela média ponderada dos números de massa de seus isótopos.
(e) Os isótonos são nuclídeos que possuem o mesmo número de nêutrons.
Passo 1
O enunciado pede: analisar as frases (a) a (e) e assinalar a alternativa que contém uma afirmação incorreta. Vou listar claramente cada alternativa (copiei os dados do enunciado):
(a) “Os nuclídeos
e
são isótopos.”
(b) “Os isóbaros são nuclídeos com mesmo número de massa.”
(c) “O número de massa de um nuclídeo é a soma do número de elétrons com o número de nêutrons.”
(d) “A massa atômica de um elemento químico é dada pela média ponderada dos números de massa de seus isótopos.”
(e) “Os isótonos são nuclídeos que possuem o mesmo número de nêutrons.”
(b) “Os isóbaros são nuclídeos com mesmo número de massa.”
(c) “O número de massa de um nuclídeo é a soma do número de elétrons com o número de nêutrons.”
(d) “A massa atômica de um elemento químico é dada pela média ponderada dos números de massa de seus isótopos.”
(e) “Os isótonos são nuclídeos que possuem o mesmo número de nêutrons.”
O objetivo agora é verificar, uma a uma, quais são corretas e encontrar a incorreta.
Passo 2
Primeiro, algumas definições básicas e notação (isso é fundamental para entender as frases). Um nuclídeo costuma ser escrito como
, onde:
Essas quantidades estão relacionadas por
Explicando em palavras: o número de massa
conta quantos nucleões há no núcleo — prótons (
) mais nêutrons (
). O número de elétrons (
) em um átomo neutro é igual a
, mas um átomo pode estar ionizado (ter número de elétrons diferente de
).
Passo 3
Analisando a alternativa (a). Ela diz que
e
são isótopos.
- Verificando: ambos têm
(mesmo elemento químico, carbono), e têm e (diferentes). - Definição: isótopos são nuclídeos do mesmo elemento (
igual) com diferentes números de massa ( diferentes).
Portanto (a) é correta.
Passo 4
Analisando a alternativa (b). Ela afirma que isóbaros são nuclídeos com mesmo número de massa.
- Definição: isóbaros são nuclídeos de elementos diferentes (ou não) que possuem o mesmo número de massa
.
Exemplo clássico:e são isóbaros (ambos têm ).
Portanto (b) está correta.
Passo 5
Analisando a alternativa (e). Ela afirma que isótonos são nuclídeos que possuem o mesmo número de nêutrons.
- Definição: isótonos são nuclídeos com o mesmo
(mesmo número de nêutrons) e geralmente diferente.
Exemplo:( ) e ( ) são isótonos.
Portanto (e) está correta.
Passo 6
Analisando a alternativa (d). Ela diz que a massa atômica de um elemento é a média ponderada dos números de massa de seus isótopos.
- Explicação didática: a massa atômica (valor encontrado na tabela periódica) é a média ponderada das massas dos átomos dos isótopos, pesadas pelas abundâncias relativas naturais. Em fórmula, se os isótopos têm massas isotópicas
e abundâncias relativas (sendo ), então
- Observação prática: muitas vezes, para explicar rapidamente, usa-se a aproximação em que cada massa isotópica
é aproximada pelo seu número de massa (em unidades de massa atômica), porque é muito próxima de . Assim a frase do enunciado é, na prática de curso básico, aceita: a massa atômica é dada pela média ponderada (pelas abundâncias) das massas dos isótopos — que ficam próximas dos números de massa.
Logo (d) é, no contexto usual de química/curso básico, correta (é a ideia essencial que os professores esperam).
Passo 7
Agora a alternativa (c), que é a suspeita: “O número de massa de um nuclídeo é a soma do número de elétrons com o número de nêutrons.”
- Relembrando a definição correta: o número de massa
é a soma de prótons e nêutrons:
- O enunciado em (c) soma elétrons e nêutrons. Em um átomo neutro os elétrons têm número igual a
, então para um átomo neutro a igualdade
vai acontecer apenas porque o número de elétrons coincide com
. Mas a definição formal do número de massa não envolve elétrons: envolve prótons (que são parte do núcleo) e nêutrons. Além disso, se o átomo estiver ionizado (i.e., perdeu ou ganhou elétrons), o número de elétrons deixa de ser igual a
e a afirmativa passa a ser claramente falsa. Exemplo direto:
- Considere o nuclídeo
(íon sódio com carga ). Aqui , , . O número de elétrons é (porque perdeu um). Soma elétrons + nêutrons , que não é . - Portanto a afirmação (c) é incorreta como regra geral.
- Conceito físico adicional: os elétrons têm massa muito pequena comparada aos nucleões e não fazem parte do número de massa; a contagem de nucleões é prótons+neutrons.
Passo 8
Síntese final: das cinco alternativas, (a), (b), (d) e (e) são corretas segundo as definições padrão; (c) é incorreta porque identifica erroneamente o número de massa como soma de elétrons e nêutrons em vez de prótons e nêutrons (e falha em casos de átomos ionizados).
Força aí — você já chegou à conclusão correta! Vamos para a resposta direta.
Resposta
(c)