Relativamente aos elementos A , \mathrm{B}, \mathrm{C} e D cujos átomos, no estado fundamental, possuem números atômicos respectivamente 12, 17, 20 e 35 , assinale a alternativa falsa:
a) D pertence ao 4^{\circ} período, grupo 17
b) A e C são metais alcalinos terrosos
c) a fórmula do composto resultante da união de A e B é AB { }_{2}
d) C possui o maior raio atômico
e) B apresenta o menor potencial de ionização

Passo 1

O enunciado dá quatro átomos, no estado fundamental, com números atômicos:
  • A: 12
  • B: 17
  • C: 20
  • D: 35
Pede para assinalar a alternativa falsa entre:
a) D pertence ao 4^{\circ} período, grupo 17
b) A e C são metais alcalinos terrosos
c) a fórmula do composto resultante da união de A e B é \mathrm{AB}_2
d) C possui o maior raio atômico
e) B apresenta o menor potencial de ionização

Passo 2

Identificar quais elementos correspondem aos números atômicos (isto é importante porque as propriedades periódicas são atribuídas aos elementos, não só aos números):
  • Número atômico 12 corresponde ao elemento magnésio, símbolo \mathrm{Mg}. Vou chamar A = \mathrm{Mg}.
  • Número atômico 17 corresponde ao elemento cloro, símbolo \mathrm{Cl}. Vou chamar B = \mathrm{Cl}.
  • Número atômico 20 corresponde ao elemento cálcio, símbolo \mathrm{Ca}. Vou chamar C = \mathrm{Ca}.
  • Número atômico 35 corresponde ao elemento bromo, símbolo \mathrm{Br}. Vou chamar D = \mathrm{Br}.

Passo 3

Explicar como localizar período e grupo na tabela periódica (passo didático):
  • O período de um elemento é a linha horizontal na tabela; corresponde ao maior número quântico principal ocupado na configuração eletrônica (mais simples: em que camada está o último elétron). Elementos com o mesmo período têm elétrons no mesmo nível energético mais externo.
  • O grupo (para os principais) é a coluna vertical; para os grupos 1 e 2 e os grupos 13 a 18 (numeração A), o grupo indica quantos elétrons há na camada de valência (aproximadamente) e define propriedades químicas semelhantes.
Agora determinar período e grupo de cada elemento (usando o conhecimento padrão da tabela periódica):
  • A = \mathrm{Mg} (Z= 12): está no 3^{\circ} período e no grupo 2 (metais alcalinos-terrosos).
  • B = \mathrm{Cl} (Z= 17): está no 3^{\circ} período e no grupo 17 (halogênio).
  • C = \mathrm{Ca} (Z= 20): está no 4^{\circ} período e no grupo 2 (metais alcalinos-terrosos).
  • D = \mathrm{Br} (Z= 35): está no 4^{\circ} período e no grupo 17 (halogênio).

Passo 4

Analisar a alternativa (a): "D pertence ao 4^{\circ} período, grupo 17".
Como foi identificado, D = \mathrm{Br} que está no 4^{\circ} período e no grupo 17.
Portanto a alternativa (a) é verdadeira.

Passo 5

Analisar a alternativa (b): “A e C são metais alcalinos terrosos”.
A = \mathrm{Mg} e C = \mathrm{Ca} são ambos do grupo 2. O nome do grupo 2 é exatamente “metais alcalinos-terrosos” (ou “alcalino terrosos”).
Portanto a alternativa (b) é verdadeira.

Passo 6

Analisar a alternativa (c): "a fórmula do composto resultante da união de A e B é \mathrm{AB}_2".
Explicação didática sobre como formar fórmulas de compostos iônicos entre um metal do grupo 2 e um halogênio:
  • Metais do grupo 2 formam íons com carga +2, por exemplo \mathrm{Mg}^{2+} e \mathrm{Ca}^{2+}.
  • Halogênios formam íons com carga -1, por exemplo \mathrm{Cl}^{-} e \mathrm{Br}^{-}.
    Para obter um composto eletricamente neutro, o total de cargas positivas deve igualar o total de cargas negativas. Com um cátion +2 e ânions -1, são necessários dois ânions para neutralizar uma carga +2, resultando na fórmula \mathrm{M X}_2 (onde M é o metal do grupo 2 e X é o halogênio).
    Aplicando a A = \mathrm{Mg}^{2+} e B = \mathrm{Cl}^{-}, a fórmula é \mathrm{MgCl}_2, ou de modo geral \mathrm{AB}_2.
    Portanto a alternativa (c) é verdadeira.

Passo 7

Analisar a alternativa (d): “C possui o maior raio atômico”.
Explicar tendência de raio atômico de forma didática:
  • Na tabela periódica, indo da esquerda para a direita ao longo de um período, o raio atômico tende a diminuir porque o número de prótons no núcleo aumenta, atraindo mais fortemente os elétrons exteriores (mesmo que o número de camadas seja o mesmo).
  • Descendo um grupo (ou seja, para baixo), o raio atômico aumenta porque há camadas eletrônicas adicionais (níveis de energia maiores), então os elétrons externos ficam mais afastados do núcleo.
    Comparar os elementos dados: A = \mathrm{Mg} (período 3, grupo 2), B = \mathrm{Cl} (período 3, grupo 17), C = \mathrm{Ca} (período 4, grupo 2), D = \mathrm{Br} (período 4, grupo 17).
  • Entre elementos do mesmo período, os mais à esquerda têm maior raio (ex.: \mathrm{Mg} maior que \mathrm{Cl} no período 3).
  • Entre elementos do mesmo grupo, o que está abaixo tem maior raio (ex.: \mathrm{Ca} maior que \mathrm{Mg} no grupo 2).
    Assim, \mathrm{Ca} (C) está no 4^{\circ} período e na coluna esquerda relative aos halogênios, então é naturalmente maior que \mathrm{Mg}, \mathrm{Cl} e \mathrm{Br}. Logo C tem, de fato, o maior raio atômico entre os quatro.
    Portanto a alternativa (d) é verdadeira.

Passo 8

Analisar a alternativa (e): “B apresenta o menor potencial de ionização”.
Primeiro explicar o que é potencial (ou energia) de ionização:
  • A primeira energia de ionização é a energia necessária para remover o elétron mais frouxo de um átomo neutro no estado gasoso, formando um cátion com carga +1. Em linguagem curta: quanto maior a energia de ionização, mais difícil é arrancar um elétron.
    Tendência periódica da energia de ionização:
  • Ao longo de um período (esquerda para a direita), a energia de ionização tende a aumentar (átomos mais à direita seguram melhor os elétrons).
  • Descendo um grupo, a energia de ionização tende a diminuir (elétrons mais afastados são mais fáceis de remover).
    Comparar os quatro elementos:
  • A = \mathrm{Mg} (período 3, grupo 2) — metal, energia de ionização moderada/baixa.
  • B = \mathrm{Cl} (período 3, grupo 17) — halogênio, tende a ter energia de ionização alta (pois é muito eletronegativo e prende bem elétrons).
  • C = \mathrm{Ca} (período 4, grupo 2) — metal, abaixo do \mathrm{Mg}, tende a ter energia de ionização ainda menor que \mathrm{Mg} (porque está em período mais alto).
  • D = \mathrm{Br} (período 4, grupo 17) — halogênio no período 4, energia de ionização menor que a de \mathrm{Cl} (pois desce no grupo) mas ainda bem maior que a dos metais alcalino-terrosos do mesmo período.
    Para fixar com valores aproximados (apenas para comparar; números típicos de tabelas):
  • I_1(\mathrm{Mg}) \approx 737\\ \text{kJ mol}^{-1}
  • I_1(\mathrm{Ca}) \approx 590\\ \text{kJ mol}^{-1}
  • I_1(\mathrm{Cl}) \approx 1251\\ \text{kJ mol}^{-1}
  • I_1(\mathrm{Br}) \approx 1140\\ \text{kJ mol}^{-1}
Observando esses valores, o menor valor de energia de ionização entre os quatro é o de \mathrm{Ca} (C), cerca de 590\\ \text{kJ mol}^{-1}. Portanto a afirmação “B apresenta o menor potencial de ionização” (ou seja, que \mathrm{Cl} tem a menor energia de ionização entre os quatro) é falsa — \mathrm{Cl} tem uma das maiores energias de ionização do grupo, não a menor. Logo a alternativa (e) é a alternativa falsa pedida no enunciado.

Passo 9

Conclusão direta: a única alternativa falsa é a alternativa (e), porque B = \mathrm{Cl} tem energia de ionização alta, não a menor entre os quatro.

Resposta

e)

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