O átomo é a menor partícula que identifica um elemento químico. Este possui duas partes, a saber: uma delas é o núcleo constituído por prótons e nêutrons e a outra é a região externa a eletrosfera - por onde circulam os elétrons. Alguns experimentos permitiram a descoberta das características das partículas constituintes do átomo. Em relação a essas características, assinale a alternativa correta.
a) Prótons e elétrons possuem massas iguais e cargas elétricas de sinais opostos.
b) Entre as partículas atômicas, os elétrons têm maior massa e ocupam maior volume no átomo.
c) Entre as partículas atômicas, os prótons e nêutrons têm maior massa e ocupam maior volume no átomo.
d) Entre as partículas atômicas, os prótons e nêutrons têm mais massa, mas ocupam um volume muito pequeno em relação ao volume total do átomo. Em cada item justifique o que há de errado nas outras alternativas.

Passo 1

O enunciado trata da estrutura do átomo, que é formado por um núcleo com prótons e nêutrons e por uma eletrosfera onde ficam os elétrons. O que precisamos lembrar é que cada partícula tem massa e ocupa certa parcela do volume atômico: os prótons e nêutrons são muito mais massivos que os elétrons, mas todos os nêutrons e prótons se concentram num núcleo de volume ínfimo comparado ao átomo inteiro, enquanto os elétrons ocupam a maior parte do volume atômico, porém têm massa desprezível.

Passo 2

Analisando a alternativa (a): “Prótons e elétrons possuem massas iguais e cargas elétricas de sinais opostos.”
Isso está errado porque, embora as cargas sejam de sinais opostos ( +e para o próton e -e para o elétron), as massas são muito diferentes. Por exemplo,
mp approx 1,67times10^-27,kg,
me approx 9,11times10^-31,kg,
ou seja, mp approx1836,me. Logo, massas não são iguais.

Passo 3

Analisando a alternativa (b): “Entre as partículas atômicas, os elétrons têm maior massa e ocupam maior volume no átomo.”
Os elétrons de fato ocupam a maior parte do volume atômico, mas têm massa muito menor que prótons e nêutrons. Portanto a afirmação de que os elétrons têm maior massa está incorreta.

Passo 4

Analisando a alternativa (c): “Entre as partículas atômicas, os prótons e nêutrons têm maior massa e ocupam maior volume no átomo.”
Os prótons e nêutrons realmente têm maior massa, mas confinam‐se num núcleo cujo volume é extremamente pequeno frente ao volume total do átomo. Assim, dizer que eles ocupam maior volume está errado.

Passo 5

Analisando a alternativa (d): “Entre as partículas atômicas, os prótons e nêutrons têm mais massa, mas ocupam um volume muito pequeno em relação ao volume total do átomo.”
Isso está correto pois reúne os dois pontos: massas elevadas dos nucléons e núcleo de volume ínfimo comparado ao átomo.

Resposta

(d)

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