Considerando-se um átomo que apresente número de massa igual ao dobro do número atômico, é correto afirmar que:
a) possui mais elétrons do que nêutrons.
c) possui duas vezes mais prótons do que nêutrons.
b) possui a mesma quantidade de elétrons, nêutrons e
d) possui duas vezes mais nêutrons do que prótons. prótons.

Passo 1

O enunciado diz que temos um átomo cujo número de massa é igual ao dobro do número atômico. Vou listar as informações dadas e o que se pede (peguei tudo do enunciado):
  • Número atômico: Z (definição: é o número de prótons do átomo).
  • Número de massa: A, e o enunciado afirma que A = 2Z.
  • Pergunta implícita: comparar quantidades de elétrons, nêutrons e prótons e escolher a alternativa correta entre:
    • (a) possui mais elétrons do que nêutrons.
    • (b) possui a mesma quantidade de elétrons, nêutrons e prótons.
    • (c) possui duas vezes mais prótons do que nêutrons.
    • (d) possui duas vezes mais nêutrons do que prótons.

Passo 2

Definições e relações fundamentais (é importante saber estas para resolver):\n
  • O número atômico Z é o número de prótons no núcleo. Para um átomo neutro, o número de elétrons também é Z (cada próton é compensado por um elétron). Aqui vamos assumir o átomo neutro, que é o caso padrão quando se pergunta sobre “um átomo”.\n
  • O número de massa A é a soma do número de prótons e nêutrons do núcleo. Se denotarmos por N o número de nêutrons, então vale a relação
A = Z + N.
Expliquei o que cada variável representa: Z = prótons, N = nêutrons, A = prótons + nêutrons, e número de elétrons (em átomo neutro) = Z.

Passo 3

Usar a relação entre A, Z e N para encontrar N.\n
Partimos de
A = Z + N.
O enunciado dá A = 2Z. Substituindo:
2Z = Z + N.
Isolando N:
N = 2Z - Z.
Logo
N = Z.
Portanto o número de nêutrons N é igual ao número de prótons Z.

Passo 4

Relacionar elétrons com prótons e nêutrons.\n
Para átomo neutro, número de elétrons =\!Z. Do passo anterior temos N = Z. Assim:
  • número de prótons = Z,
  • número de nêutrons = N = Z,
  • número de elétrons = Z.
    Conclui-se que os três números são iguais entre si: elétrons = nêutrons = prótons.

Passo 5

Verificação direta das alternativas usando o resultado \text{prótons} = \text{nêutrons} = \text{elétrons}óêé:\n
  • (a) “possui mais elétrons do que nêutrons”: falso, pois elétrons = nêutrons.\n
  • (b) “possui a mesma quantidade de elétrons, nêutrons e prótons”: verdadeiro, pois todas as três quantidades valem Z.\n
  • (c) “possui duas vezes mais prótons do que nêutrons”: falso, pois prótons = nêutrons, não o dobro.\n
  • (d) “possui duas vezes mais nêutrons do que prótons”: falso, pela mesma razão.

Resposta

b) possui a mesma quantidade de elétrons, nêutrons e prótons.

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