1. Considerando-se as espécies químicas \mathrm{C} \ell^{-1}, \mathrm{Ca}, \mathrm{Ca}^{2+}, \mathrm{Co}^{2+}, \mathrm{Ni}^{2+}, \mathrm{Zn}, podemos afirmar que as espécies que apresentam o mesmo número de elétrons são:
    a) Ca e \mathrm{Ca}^{2+}
    b) \mathrm{Ni}^{2+} e Zn
    c) \mathrm{Cl}^{1-} \mathrm{e} \mathrm{Ca}^{2+}
    d) \mathrm{Ni}^{2+} \mathrm{e} \mathrm{Co}^{2+}
    e) \mathrm{Co}^{2+} e Zn

Passo 1

O enunciado dá as espécies químicas \mathrm{Cl}^-, \mathrm{Ca}, \mathrm{Ca}^{2+}, \mathrm{Co}^{2+}, \mathrm{Ni}^{2+}, \mathrm{Zn} e pede: identificar quais duas dessas espécies apresentam o mesmo número de elétrons.
Informações relevantes que usarei (números atômicos, valores padrão conhecidos):
  • Número atômico de \mathrm{Cl}: Z_{\mathrm{Cl}}=17.
  • Número atômico de \mathrm{Ca}: Z_{\mathrm{Ca}}=20.
  • Número atômico de \mathrm{Co}: Z_{\mathrm{Co}}=27.
  • Número atômico de \mathrm{Ni}: Z_{\mathrm{Ni}}=28.
  • Número atômico de \mathrm{Zn}: Z_{\mathrm{Zn}}=30.

Passo 2

Regra geral para contar elétrons: para um íon representado por \mathrm{X}^{z}, onde z é a carga (positiva para cátions, negativa para ânions), o número de elétrons e é dado por
e = Z - z,
onde Z é o número atômico (nº de prótons). Observação sobre o sinal: se z for negativo (ânion), subtrair um número negativo acrescenta elétrons. Vou usar essa fórmula em cada espécie. Explicando de forma simples: átomo neutro tem elétrons iguais a Z; remover elétrons (cátion) diminui o número de elétrons, adicionar elétrons (ânion) aumenta.

Passo 3

Calcular o número de elétrons de \mathrm{Cl}^-. Aqui Z_{\mathrm{Cl}}=17 e a carga é z=-1. Aplicando a fórmula:
e(\mathrm{Cl}^-)=17-(-1)=17+1=18.
Portanto \mathrm{Cl}^- tem 18 elétrons.

Passo 4

Calcular os elétrons de \mathrm{Ca} (átomo neutro) e \mathrm{Ca}^{2+}. Para \mathrm{Ca} neutro z=0:
e(\mathrm{Ca})=20-0=20.
Para \mathrm{Ca}^{2+} z=+2:
e(\mathrm{Ca}^{2+})=20-2=18.
Logo \mathrm{Ca} tem 20 elétrons e \mathrm{Ca}^{2+} tem 18 elétrons.

Passo 5

Calcular os elétrons das espécies de metais de transição e do zinco:
  • \mathrm{Co}^{2+}: Z_{\mathrm{Co}}=27, z=+2,
e(\mathrm{Co}^{2+})=27-2=25.
  • \mathrm{Ni}^{2+}: Z_{\mathrm{Ni}}=28, z=+2,
e(\mathrm{Ni}^{2+})=28-2=26.
  • \mathrm{Zn} neutro: Z_{\mathrm{Zn}}=30, z=0,
e(\mathrm{Zn})=30-0=30.

Passo 6

Resumo dos números de elétrons encontrados:
  • e(\mathrm{Cl}^-)=18.
  • e(\mathrm{Ca})=20.
  • e(\mathrm{Ca}^{2+})=18.
  • e(\mathrm{Co}^{2+})=25.
  • e(\mathrm{Ni}^{2+})=26.
  • e(\mathrm{Zn})=30.
Comparando pares das alternativas:
  • (a) \mathrm{Ca} e \mathrm{Ca}^{2+}: 20 vs 18 → não iguais.
  • (b) \mathrm{Ni}^{2+} e \mathrm{Zn}: 26 vs 30 → não iguais.
  • (c) \mathrm{Cl}^- e \mathrm{Ca}^{2+}: 18 vs 18 → iguais.
  • (d) \mathrm{Ni}^{2+} e \mathrm{Co}^{2+}: 26 vs 25 → não iguais.
  • (e) \mathrm{Co}^{2+} e \mathrm{Zn}: 25 vs 30 → não iguais.
Só a alternativa (c) apresenta espécies com o mesmo número de elétrons.

Resposta

c)

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