1. Entre as espécies químicas abaixo, assinale aquela em que o número de elétrons é igual ao número de nêutrons.
    a) { }^{2} \mathrm{H}^{+1}
    b) { }^{13} \mathrm{C}
    c) { }^{16} \mathrm{C}^{-2}
    d) { }^{21} \mathrm{Ne}
    e) { }^{35} \mathrm{C} \ell^{-1}

Passo 1

O enunciado pede que identifiquemos, entre as espécies listadas, aquela em que o número de elétrons é igual ao número de nêutrons. As espécies dadas são:
  • a) { }^{2}\mathrm{H}^{+1}
  • b) { }^{13}\mathrm{C}
  • c) { }^{16}\mathrm{C}^{-2}
  • d) { }^{21}\mathrm{Ne}
  • e) { }^{35}\mathrm{Cl}^{-1}
Informações relevantes que temos (retiradas do enunciado e do conhecimento dos números atômicos):
  • O número de massa A é o número sobrescrito nas espécies ( 2,13,16,21,35 respectivamente).
  • O número atômico Z (número de prótons) depende do elemento: \mathrm{H}:Z=1, \mathrm{C}:Z=6, \mathrm{Ne}:Z=10, \mathrm{Cl}:Z=17.
  • A carga indicada (por exemplo +1, -2, -1) afeta o número de elétrons da espécie iônica.

Passo 2

Explicação das fórmulas que vamos usar (passo-a-passo, sem pular nada):
  • Definição do número de nêutrons: o número de nêutrons N é a diferença entre o número de massa A e o número atômico Z:
N = A - Z.
Aqui A é o número inteiro que aparece como sobrescrito na notação {}^{A}X, e Z é o número de prótons do elemento (fixo por elemento).
  • Definição do número de elétrons para íons: se o íon tem carga elétrica q (com o sinal indicado no enunciado), então o número de elétrons e é
e = Z - q.
Observação sobre sinais: se q=+1 (íon positivo), há um elétron a menos que o número de prótons; se q=-1 (íon negativo), há um elétron a mais. Exemplo rápido: para um átomo neutro q=0, logo e=Z.
Agora aplicamos essas fórmulas para cada alternativa.

Passo 3

Analisando a alternativa (a) { }^{2}\mathrm{H}^{+1}:
  • Aqui A=2, elemento \mathrm{H} tem Z=1, e a carga é q=+1.
  • Número de elétrons:
e = Z - q = 1 - (+1) = 0.
  • Número de nêutrons:
N = A - Z = 2 - 1 = 1.
Comparação: e=0 e N=1, portanto não são iguais.

Passo 4

Analisando a alternativa (b) { }^{13}\mathrm{C} (átomo neutro):
  • Aqui A=13, elemento \mathrm{C} tem Z=6, carga q=0.
  • Número de elétrons:
e = Z - q = 6 - 0 = 6.
  • Número de nêutrons:
N = A - Z = 13 - 6 = 7.
Comparação: e=6 e N=7, não são iguais.

Passo 5

Analisando a alternativa (c) { }^{16}\mathrm{C}^{-2}:
  • Aqui A=16, \mathrm{C} tem Z=6, carga q=-2.
  • Número de elétrons:
e = Z - q = 6 - (-2) = 6 + 2 = 8.
  • Número de nêutrons:
N = A - Z = 16 - 6 = 10.
Comparação: e=8 e N=10, não são iguais.

Passo 6

Analisando a alternativa (d) { }^{21}\mathrm{Ne} (átomo neutro):
  • Aqui A=21, \mathrm{Ne} tem Z=10, carga q=0.
  • Número de elétrons:
e = Z - q = 10 - 0 = 10.
  • Número de nêutrons:
N = A - Z = 21 - 10 = 11.
Comparação: e=10 e N=11, não são iguais.

Passo 7

Analisando a alternativa (e) { }^{35}\mathrm{Cl}^{-1}:
  • Aqui A=35, \mathrm{Cl} tem Z=17, carga q=-1.
  • Número de elétrons:
e = Z - q = 17 - (-1) = 17 + 1 = 18.
  • Número de nêutrons:
N = A - Z = 35 - 17 = 18.
Comparação: e=18 e N=18 — são iguais.

Passo 8

Conclusão: entre as cinco alternativas somente a alternativa (e) satisfaz a condição “número de elétrons igual ao número de nêutrons”. Força aí — deu pra ver passo a passo como aplicar N=A-Z e e=Z-q; na prova, basta identificar A, Z e a carga e fazer essas subtrações simples.

Resposta

e) { }^{35}\mathrm{Cl}^{-1}

Exercícios relacionados