O átomo X possui 38 prótons. Pode-se afirmar que:
a) O cátion
possui 10 elétrons em seu maior nível de energia
b) O átomo
é um metal de transição.
c) O elétron mais energético do átomo
encontra-se no subnível “p” da camada
.
d) O elétron mais energético de
está na camada de valência.
e) O raio do cátion
é maior do que o do átomo X .
a) O cátion
b) O átomo
c) O elétron mais energético do átomo
d) O elétron mais energético de
e) O raio do cátion
Passo 1
O enunciado informa que o átomo
tem
prótons. Preciso verificar as afirmações (a)–(e) sobre esse átomo/cátion. Vou listar o que sei imediatamente a partir de
:
- O número atômico é
, logo o átomo neutro tem elétrons. - O cátion
tem elétrons.
As perguntas a responder são: quais das alternativas (a) a (e) são verdadeiras para o átomocom .
Passo 2
Identificar qual é o elemento com
e sua configuração eletrónica básica.
- O elemento com
é o estrôncio, símbolo . - A configuração eletrônica do átomo neutro
(ordem de preenchimento) é
Explicando:
representa a configuração do gás nobre criptônio com
elétrons; depois vêm os elétrons externos
. Assim, os dois elétrons mais externos estão na camada de número quântico principal
.
Passo 3
Explicar o que é “maior nível de energia” (camada mais externa ocupada) e “camada de valência”.
- A “maior nível de energia” costuma significar a maior camada (maior
) que contém elétrons. - A “camada de valência” são os elétrons na(s) camada(s) externas que participam em reações/química; para elementos de bloco s e p normalmente é a camada com maior
.
No caso deneutro, a maior camada ocupada é (camada O), contendo os elétrons ; portanto os elétrons mais energéticos (mais externos) estão em e são do subnível .
Passo 4
Analisar a alternativa (a): “O cátion
possui
elétrons em seu maior nível de energia.”
- Já calculei que
tem elétrons no total. - A configuração do cátion é a do gás nobre anterior:
- Em
a maior camada ocupada é (camada N), cujos elétrons relevantes são e . Somando:
- Conclusão: o maior nível de energia em
tem elétrons, não . Logo (a) é falsa.
Passo 5
Analisar a alternativa (b): “O átomo
é um metal de transição.”
- Metais de transição são os elementos do bloco
(típicos: grupos 3 a 12), caracterizados por elétrons parcialmente preenchidos ou que formem cátions com incompletos. -
é do grupo (bloco ), é um metal alcalino-terroso (não é do bloco ). - Portanto
não é metal de transição. Logo (b) é falsa.
Passo 6
Analisar a alternativa (c): “O elétron mais energético do átomo
encontra-se no subnível ‘p’ da camada O.”
- A camada O corresponde a
(K:1, L:2, M:3, N:4, O:5). - No átomo neutro
, os elétrons mais energéticos estão em , ou seja, no subnível de , não em . - Portanto a afirmação de que está no subnível
da camada O é incorreta. Logo (c) é falsa.
Passo 7
Analisar a alternativa (d): “O elétron mais energético de
está na camada de valência.”
- Já vimos que para
os elétrons mais energéticos são os , que pertencem à camada , a camada externa/valência. - Assim, o elétron mais energético (na verdade os dois) está(ão) na camada de valência.
- Conclusão: (d) é verdadeira.
Passo 8
Analisar a alternativa (e): “O raio do cátion
é maior do que o do átomo
.”
- Remover elétrons para formar um cátion reduz o número de elétrons, mantendo o mesmo número de prótons; a atração efetiva do núcleo sobre os elétrons restantes aumenta e a nuvem eletrônica contrai-se.
- Portanto, em geral, o raio de um cátion é menor do que o do átomo neutro correspondente.
- Logo o raio de
é menor, não maior. Assim (e) é falsa.
Resposta
d)