3 As semelhanças atômicas permitem aos cientistas descobrir cada vez mais informações sobre os elementos. Muitas vezes, em laboratório, podemos criar isótopos de elementos que anteriormente não existiam na natureza e buscar aplicações para ele. Considerando as semelhanças atômicas, determine o número atômico e o número de massa e identifique os átomos A e B, que são isóbaros e apresentam a seguinte representação:
Passo 1
O enunciado dá duas representações nucleares (peguei exatamente as expressões do enunciado):
- Para o átomo
: massa escrita como e número atômico escrito como , ou seja a representação é . - Para o átomo
: massa escrita como e número atômico escrito como , ou seja a representação é .
O que o problema pede:
- Determinar o número atômico e o número de massa de
e de . - Identificar os átomos
e pelo elemento correspondente.
Observação importante dada no enunciado:
e
são isóbaros (isto é, têm o mesmo número de massa).
Passo 2
Vamos revisar os conceitos essenciais (pequena aula rápida e prática):
- Na notação usual de núcleos, escreve-se
, onde: -
(ou ) é o número de massa: número de prótons + nêutrons. -
é o número atômico: número de prótons — é isso que identifica o elemento químico.
-
- Isóbaros são núcleos com o mesmo número de massa
e diferentes números atômicos .
Portanto, como o enunciado diz quee são isóbaros, devemos ter igualdade entre as massas escritas para cada símbolo.
Passo 3
Aplicando a condição de isobarismo: igualar as expressões que representam o número de massa de
e de
. Escrevemos a equação
Agora resolvemos essa equação passo a passo:
- Subtrair
dos dois lados:
- Obter
- Dividir ambos os lados por
:
Passo 4
Com
, calculamos os números de massa e os números atômicos de
e
substituindo nas expressões originais.
Para
:
- Número de massa:
. Então . - Número atômico:
. Então .
Para
:
- Número de massa:
. Confirma que são isóbaros. - Número atômico:
. Então .
Passo 5
Identificação dos elementos a partir dos números atômicos (pequena dica prática: o número atômico
diz qual elemento é; consultar tabela periódica):
-
corresponde ao elemento potássio, cujo símbolo é . -
corresponde ao elemento cálcio, cujo símbolo é .
Podemos então escrever os núcleos completos (notação correta):
-
é (potássio-40). -
é (cálcio-40).
Passo 6
Verificação rápida e comentário motivacional:
- As massas coincidem (
e ), logo são de fato isóbaros. Os números atômicos e são inteiros positivos, como esperado. - Bom trabalho chegando até aqui — a técnica é sempre a mesma: identificar as expressões, usar a definição (isóbaros → massas iguais), resolver a equação e voltar a identificar elementos pelo
. Você consegue reproduzir isso na prova com calma!
Resposta
A: número atômico
, número de massa
; átomo
(potássio).
B: número atômico , número de massa
; átomo
(cálcio).
B: número atômico