Determine a quantidade de prótons, elétrons e nêutrons do íon de { }_{11}^{23} \mathrm{Na}^{+}.

Passo 1

O enunciado pede: "Determine a quantidade de prótons, elétrons e nêutrons do íon de { }_{11}^{23}\mathrm{Na}^{+}". As informações dadas no próprio símbolo são:
  • o número atômico (número de prótons) é Z=11 (é o índice inferior à esquerda);
  • o número de massa é A=23 (é o índice superior à esquerda);
  • o íon tem carga positiva de +1 (indicado pelo expoente { }^{+}).

Passo 2

Entendendo os símbolos e definições básicas (explicação didática):
  • O número atômico Z é, por definição, a quantidade de prótons no núcleo. Cada próton tem carga elétrica +1 (em unidades da carga elementar).
  • O número de massa A é a soma do número de prótons e do número de nêutrons no núcleo. Ou seja, A = (prótons) + (nêutrons).
  • Num átomo neutro, o número de elétrons é igual ao número de prótons, porque as cargas se equilibram.
  • Quando aparece uma carga do íon, por exemplo ^{+} ou ^{2+}, isso significa que o átomo perdeu elétrons; se a carga for ^{-} (ou 2^{-}), significa que ganhou elétrons.
  • Regra prática para elétrons: se o íon tem carga Q (em unidades da carga elementar, sendo positivo para cátion e negativo para ânion), o número de elétrons é
N_e = Z - Q.
Aqui Q=+1 para o íon { }^{+}.

Passo 3

Calcular a quantidade de prótons:
  • Pelo item anterior, o número de prótons é exatamente o número atômico Z.
  • Portanto, prótons = Z = 11.

Passo 4

Calcular a quantidade de elétrons (com explicação passo a passo):
  • Num átomo neutro de sódio com Z=11, teríamos 11 elétrons.
  • Como temos um íon com carga +1 (ou seja, Q=+1), o átomo perdeu um elétron.
  • Usando a fórmula \;N_e = Z - Q\; temos
N_e = 11 - (+1) = 11 - 1 = 10.
  • Logo, elétrons = 10.

Passo 5

Calcular a quantidade de nêutrons (passo a passo):
  • Lembrando que A é a soma de prótons e nêutrons: A = Z + N_n, onde N_n é o número de nêutrons.
  • Isolando N_n obtemos
N_n = A - Z.
  • Substituindo os valores dados:
N_n = 23 - 11 = 12.
  • Logo, nêutrons = 12.

Passo 6

Verificação rápida (sanity check):
  • Soma prótons + nêutrons = 11 + 12 = 23, que confere com A=23.
  • Carga resultante = (\text{prótons}) - (\text{elétrons}) = 11 - 10 = +1óé, que confere com o expoente { }^{+}.

Passo 7

Resumo final e dica para a prova (rápida):
  • Sempre identifique Z (prótons) e A (prótons + nêutrons) direto do símbolo nuclear.
  • Use N_e = Z - Q para elétrons (preste atenção ao sinal de Q).
  • Use N_n = A - Z para nêutrons.
  • Pratique com alguns exemplos diferentes (por exemplo { }_{17}^{35}\mathrm{Cl}^{-} ou { }_{2}^{4}\mathrm{He}) para fixar.

Resposta

Prótons: 11
Elétrons: 10
Nêutrons: 12