O íon
, que faz parte da molécula de hemoglobina e integra o sistema de transporte de oxigênio no interior do corpo, possui 24 elétrons e número de massa igual a 56 . O número atômico e o número de nêutrons desse íon correspondem, respectivamente, a:
(a)
e
.
(b)
e
.
(c)
e
.
(d)
e
.
(e)
e
.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Passo 1
O enunciado fornece as seguintes informações e faz a seguinte pergunta:
- Íon:
. - Número de elétrons do íon:
. - Número de massa:
.
Pergunta: determinar o número atômicoe o número de nêutrons do íon (ou do átomo correspondente).
Passo 2
Conceitos essenciais (explicação didática):
- O número atômico
é o número de prótons no núcleo de um átomo; num átomo neutro, o número de elétrons é igual a . - O número de massa
é a soma do número de prótons e nêutrons no núcleo:
onde
é o número de nêutrons.
- Para íons, a carga elétrica
(em unidades do elétron elementar) relaciona prótons e elétrons por
onde
é positivo se o íon é catião (perdeu elétrons) e negativo se é ânion (ganhou elétrons). Essa fórmula vem do fato de que prótons positivos menos elétrons negativos dá a carga líquida.
Passo 3
Aplicando a relação entre carga,
e elétrons ao caso dado:
- Para o íon
temos (carga positiva ). - Sabendo que o íon tem
elétrons, use a fórmula
Rearranjando para
,
Passo 4
Substituindo os números na fórmula para obter
:
Interpretação: o elemento tem
prótons; portanto o número atômico é
. (Verificação mental: um átomo neutro de ferro teria 26 elétrons; o íon
tem 2 elétrons a menos, ou seja, 24 — consistente.)
Passo 5
Agora calcular o número de nêutrons
usando a relação com o número de massa:
Passo 6
Substituindo
e
:
Portanto o núcleo contém
nêutrons.
Passo 7
Resumo e checagem rápida:
-
significa 26 prótons. - Com carga
e 24 elétrons, a relação é satisfeita. -
vem de .
Tudo consistente.
Resposta
(a)
e
.