(Mack-2006) Átomos do elemento químico potássio, que possuem 20 nêutrons, estão no quarto período da tabela periódica, na família dos metais alcalinos.
Em relação a seus íons, é correto afirmar que
a) têm
.
b) têm 20 elétrons e
.
c) têm 18 elétrons e
.
d) são cátions bivalentes.
e) têm
.
Em relação a seus íons, é correto afirmar que
a) têm
b) têm 20 elétrons e
c) têm 18 elétrons e
d) são cátions bivalentes.
e) têm
Passo 1
Dados fornecidos pelo enunciado:
- Átomos do elemento químico potássio, com
nêutrons. - Esses átomos estão no quarto período e na família dos metais alcalinos (informação do enunciado).
- Pergunta: entre as alternativas a)–e), qual afirmação sobre os íons desses átomos é correta?
Alternativas (transcritas):
a) têm .
b) têm elétrons e
.
c) têm elétrons e
.
d) são cátions bivalentes.
e) têm .
a) têm
b) têm
c) têm
d) são cátions bivalentes.
e) têm
Passo 2
Definições e fórmulas fundamentais (explicação didática):
-
é o número atômico: é o número de prótons no núcleo de um átomo. Num átomo neutro, o número de elétrons é igual a . -
é o número de nêutrons. -
é o número de massa (massa atômica inteira aproximada): é a soma do número de prótons e nêutrons. A fórmula é
Explicação simples: prótons e nêutrons somam a maior parte da massa do átomo; os elétrons têm massa desprezível para esse cálculo e não entram em
.
Passo 3
Encontrar
do potássio (como raciocinar na prova):
- O potássio é o elemento químico com símbolo
. Pela tabela periódica, o potássio tem número atômico .
(se na prova você não decorou, lembranças rápidas ajudam: metais alcalinos iniciam em H/Li/Na/K e o potássio é o integrante do 4º período, conhecido como.)
Passo 4
Calcular o número de massa
do átomo dado:
- Usando a fórmula
com e ,
Comentário didático: a massa atômica inteira
do átomo (e do seu íon) é
.
Passo 5
Número de elétrons no átomo neutro e no íon (explicando formação de íons para metais alcalinos):
- Átomo neutro: número de elétrons =
. - Metais alcalinos (família do potássio) têm um elétron de valência e tendem a perder esse elétron para alcançar configuração eletrônica estável, formando um cátion com carga
. Ou seja, o íon típico do potássio é . - Ao perder um elétron, o número de elétrons do íon é
Observação importante: a perda de elétrons não altera
nem
; portanto
permanece
.
Passo 6
Verificação das alternativas usando os resultados:
- a) Diz
. Errado: calculamos . - b) Diz que têm
elétrons e . Errado: átomo neutro tem elétrons; o íon tem . Além disso , não . - c) Diz que têm
elétrons e . Isso coincide com nossos cálculos: íon tem elétrons e . - d) Diz que são cátions bivalentes. Errado: são cátions monovalentes (
), não bivalentes ( ). - e) Diz que têm
. Errado: .
Passo 7
Conclusão lógica (motivação final para escolher a alternativa):
- Os cálculos e a química de formação de íons mostram que o íon do potássio formado a partir do átomo com
nêutrons tem elétrons e , portanto a alternativa correta é a que afirma exatamente isso.
Resposta
c) têm
elétrons e
.