O elemento químico cálcio
possui isótopo mais abundante com número de massa 40 . Um átomo neutro deste isótopo apresenta 20 nêutrons. Um íon
formado a partir deste isótopo terá:
a) 20 prótons, 20 nêutrons e 20 elétrons
b) 20 prótons, 20 nêutrons e 18 elétrons
c) 22 prótons, 20 nêutrons e 20 elétrons
d) 20 prótons, 18 nêutrons e 18 elétrons
e) 18 prótons, 20 nêutrons e 16 elétrons
a) 20 prótons, 20 nêutrons e 20 elétrons
b) 20 prótons, 20 nêutrons e 18 elétrons
c) 22 prótons, 20 nêutrons e 20 elétrons
d) 20 prótons, 18 nêutrons e 18 elétrons
e) 18 prótons, 20 nêutrons e 16 elétrons
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede que a gente escolha a alternativa correta:
- O elemento cálcio é representado por
. - O isótopo mais abundante tem número de massa
. Ou seja, estamos tratando de . - Um átomo neutro desse isótopo apresenta
nêutrons. - Pede-se a constituição (número de prótons, nêutrons e elétrons) do íon
formado a partir desse isótopo; as opções são as alternativas (a) a (e).
Passo 2
Entender as definições básicas (aqui explico passo a passo o que cada grandeza significa):
- O número de massa
é a soma do número de prótons com o número de nêutrons . Em fórmula:
onde
-
é o número de massa (número total de nucleons), -
é o número de prótons (também chamado número atômico), -
é o número de nêutrons. - Num átomo neutro, o número de elétrons
é igual ao número de prótons:
- Para um íon com carga positiva
(por exemplo em ), isso significa que ele perdeu elétrons em relação ao átomo neutro. Em fórmula:
Passo 3
Calcular o número de prótons
usando
e
. Temos
(dado) e
(dado). Então:
Interpretação: o núcleo desse isótopo tem
prótons — isso também corresponde ao número atômico do cálcio na tabela periódica.
Passo 4
Determinar o número de elétrons no átomo neutro. Como o átomo neutro tem
, temos:
Ou seja, o átomo neutro
tem
elétrons.
Passo 5
Passar para o íon
. A carga
indica perda de
elétrons em relação ao átomo neutro. Usando a fórmula do passo 2 com
:
Portanto o íon
tem
elétrons.
Passo 6
Reunindo tudo:
- Prótons:
. - Nêutrons:
(dado). - Elétrons no íon
: .
Agora verificamos qual alternativa corresponde a essa composição: a alternativa que diz
prótons,
nêutrons e
elétrons.
Resposta
b)
prótons,
nêutrons e
elétrons