Quais são os números
e E de um cátion potássio
, com carga elétrica +1 ?
Passo 1
O enunciado pede os números
,
,
e
do cátion potássio
, ou seja:
- Quais são os valores de
(número atômico), (número de massa), (número de nêutrons) e (número de elétrons) para esse íon? - Foi dado apenas que o íon é
(potássio com carga elétrica ).
Informações relevantes que temos/precisamos considerar: - O elemento químico potássio tem número atômico conhecido (do quadro periódico).
- O enunciado não especifica qual isótopo do potássio; quando o isótopo não é informado, é comum adotar o isótopo mais abundante na natureza, que é
(logo ). Vou explicitar essa suposição quando usá‑la.
Passo 2
Entendendo o que cada símbolo significa — é importante para fazer tudo certinho na prova:
-
é o número atômico: é o número de prótons no núcleo de um átomo. É uma propriedade do elemento e não muda se o átomo ganhar ou perder elétrons. -
é o número de massa: é a soma do número de prótons e nêutrons no núcleo, ou seja, . -
é o número de nêutrons: pode ser obtido por . -
é o número de elétrons num íon/átomo. Para um átomo neutro . Para um íon com carga elétrica (em unidades da carga elementar), vale a relação inteira: Assim, para um cátion com carga (ou seja, ) tem-se .
Explicando a fórmula da carga de modo bem concreto: prótons têm carga(em unidades elementares) e elétrons têm carga ; a carga líquida é prótons menos elétrons.
Passo 3
Determinar
(número atômico do potássio):
- Consultando o quadro periódico (ou sabendo de memória), o potássio (
) tem número atômico
Isso significa que todo átomo neutro de potássio tem 19 prótons (e 19 elétrons se neutro).
Passo 4
Escolha do
(número de massa): o enunciado não especificou o isótopo.
- Quando não é indicado, adotamos o isótopo natural mais abundante, que para o potássio é
. Portanto, por convenção aqui usaremos
(Aviso: existem outros isótopos como
e
, mas a escolha de
é a mais natural salvo indicação em contrário.)
Passo 5
Calcular
(número de nêutrons) usando
:
- Substituindo os valores escolhidos,
Logo o núcleo do
tem 20 nêutrons.
Passo 6
Calcular
(número de elétrons) para o cátion
:
- Para carga
a relação é . Como ,
Isto significa que o cátion
perdeu um elétron em comparação ao átomo neutro e fica com 18 elétrons.