1. O isótopo 51 do cromo pode ser usado na medicina para o estudo das hemácias. Os íons \mathrm{Cr}^{2+} e \mathrm{Cr}^{3+} provenientes desse isótopo diferem quanto ao número
    a) Atômico.
    b) de massa.
    c) de nêutrons.
    d) de elétrons.
    e) de prótons.

Passo 1

O enunciado dá as seguintes informações e faz esta pergunta.
  • Informação: trata-se do isótopo de número de massa 51 do cromo, e aparecem dois íons desse elemento: \mathrm{Cr}^{2+} e \mathrm{Cr}^{3+}.
  • Pergunta: entre as alternativas abaixo, em qual quantidade esses dois íons diferem?
    a) Atômico.
    b) de massa.
    c) de nêutrons.
    d) de elétrons.
    e) de prótons.

Passo 2

Vou explicar os conceitos que precisamos usar — com calma e devagar, como se estivéssemos resolvendo isso na prova.
  • Número atômico Z: é o número de prótons no núcleo de um átomo. Cada elemento tem um Z fixo; por exemplo, o cromo tem Z=24.
  • Número de massa A: é a soma de prótons e nêutrons no núcleo, ou seja A = Z + N, onde N é o número de nêutrons.
  • Nêutrons N: N = A - Z.
  • Elétrons em átomo neutro: um átomo neutro tem número de elétrons igual ao número de prótons, isto é e^- = Z.
  • Íons: se o átomo perde elétrons vira um cátion com carga positiva. A notação \mathrm{Cr}^{2+} significa que o átomo neutro de cromo perdeu 2 elétrons; \mathrm{Cr}^{3+} perdeu 3 elétrons. Para um cátion de carga +q formado a partir de um átomo com Z prótons, o número de elétrons é Z - q.
Pequeno exemplo extra para fixar: se um átomo tem Z=10 (neônio), um íon ^{+1} teria 10-1=9 elétrons.

Passo 3

Agora aplicando aos dados do problema.
  • O enunciado diz que é o isótopo de massa A=51 do cromo. O cromo tem número atômico Z=24 (essa é uma propriedade do elemento cromo). Portanto: \text{prótons} = Z = 24.ó
  • Calcula-se o número de nêutrons: N = A - Z = 51 - 24 = 27.
  • Número de elétrons no átomo neutro de crômio: e^-_{\text{neutro}} = Z = 24.
  • Agora os íons: \text{elétrons em } \mathrm{Cr}^{2+} = 24 - 2 = 22,é
\text{elétrons em } \mathrm{Cr}^{3+} = 24 - 3 = 21.é

Passo 4

Comparação das quantidades pedidas entre os dois íons:
  • a) Número atômico: ambos derivam do mesmo elemento (cromo), logo ambos têm Z=24. Não diferem no número atômico.
  • b) Número de massa: ambos são do isótopo A=51, logo têm A=51. Não diferem no número de massa.
  • c) Número de nêutrons: como N=27 para o isótopo ^{51}\mathrm{Cr}, ambos têm 27 nêutrons. Não diferem no número de nêutrons.
  • d) Número de elétrons: \mathrm{Cr}^{2+} tem 22 elétrons e \mathrm{Cr}^{3+} tem 21 elétrons — portanto diferem no número de elétrons.
  • e) Número de prótons: prótons = Z=24 para ambos; não diferem no número de prótons.
Portanto a única quantidade que muda entre \mathrm{Cr}^{2+} e \mathrm{Cr}^{3+} é o número de elétrons.

Resposta

d) de elétrons.

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