O que caracteriza uma série isoeletrônica?
a) Átomos que possuem o mesmo número de prótons.
b) Íons ou átomos que possuem o mesmo número de elétrons.
c) Elementos que pertencem ao mesmo grupo da tabela.
d) Elementos que possuem a mesma massa atômica.

Passo 1

O enunciado pergunta: “O que caracteriza uma série isoeletrônica?” e dá quatro alternativas. Vou listar as alternativas exatamente como no enunciado:
a) Átomos que possuem o mesmo número de prótons.
b) Íons ou átomos que possuem o mesmo número de elétrons.
c) Elementos que pertencem ao mesmo grupo da tabela.
d) Elementos que possuem a mesma massa atômica.

Passo 2

Entendendo os conceitos básicos (o que cada coisa significa):
  • Prótons: partículas positivas no núcleo; o número de prótons é o número atômico, denotado por Z. Átomos com o mesmo Z são o mesmo elemento químico.
  • Elétrons: partículas negativas que orbitam o núcleo. Num átomo neutro, o número de elétrons é igual a Z.
  • Íons: átomos que ganharam ou perderam elétrons. Se um átomo tem carga q (por exemplo q=+1 para +\!1), o número de elétrons mudou.
  • Massa atômica / número de massa: relacionado à soma prótons + nêutrons (denotado por A); elementos com mesmo A são chamados isóbaros.
  • Grupo da tabela periódica: coluna vertical; elementos no mesmo grupo têm propriedades parecidas e o mesmo número de elétrons na camada externa (elétrons de valência), mas NÃO necessariamente o mesmo número total de elétrons.

Passo 3

Definição direta e operacional de “isoeletrônica”:
  • Uma série isoeletrônica é formada por átomos e/ou íons que apresentam o mesmo número total de elétrons.
  • Em termos práticos: para uma espécie com número atômico Z e carga q (com q>0 se for cátion, q<0 se for ânion), o número de elétrons e é dado por
e = Z - q.
(Explicando o sinal: se q=+1 significa que perdeu 1 elétron, então e=Z-1; se q=-1 significa que ganhou 1 elétron, então e=Z+1.)

Passo 4

Exemplos concretos para fixar a ideia (bem prático, do tipo que cai em prova):
  • Neônio neutro: \mathrm{Ne} tem Z=10, então e=10.
  • Fluoreto: \mathrm{F}^{-} tem Z=9 e q=-1, então
e = 9 - (-1) = 10.
  • Sódio cátion: \mathrm{Na}^{+} tem Z=11 e q=+1, então
e = 11 - 1 = 10.
  • Óxido: \mathrm{O}^{2-} tem Z=8 e q=-2, então
e = 8 - (-2) = 10.
Todos os exemplos acima têm 10 elétrons, logo são isoeletrônicos entre si: \mathrm{N}^{3-},\\ \mathrm{O}^{2-},\\ \mathrm{F}^{-},\\ \mathrm{Ne},\\ \mathrm{Na}^{+},\\ \mathrm{Al}^{3+} (outro exemplo) podem formar uma série isoeletrônica com 10 elétrons.

Passo 5

Por que as outras alternativas estão erradas (comparação curta e clara):
  • a) “Átomos que possuem o mesmo número de prótons.” — isso descreve átomos do mesmo elemento (mesmo Z), não isoeletrônicos necessariamente; por exemplo dois átomos neutros do mesmo elemento têm mesmo Z, mas isoeletrônicos é sobre elétrons, não prótons.
  • c) “Elementos que pertencem ao mesmo grupo da tabela.” — elementos do mesmo grupo costumam ter o mesmo número de elétrons de valência, mas o número total de elétrons (e) difere porque Z aumenta ao descer o grupo; portanto não é o mesmo que ser isoeletrônico.
  • d) “Elementos que possuem a mesma massa atômica.” — isso descreve isóbaros (ou casos de massa atômica igual), relacionado a prótons + nêutrons, não ao número de elétrons.

Passo 6

Resumo didático e motivador: “Isoeletrônica” = mesma contagem total de elétrons. Em provas, calcule o número de elétrons com e=Z-q e compare entre as espécies; se coincidir, são isoeletrônicas. Essa é a maneira direta e infalível de responder.

Resposta

b) Íons ou átomos que possuem o mesmo número de elétrons.

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