Tanto o feijão quanto a couve, consumidos na feijoada, contêm o elemento ferro na forma de íon \mathrm{Fe}^{2+}, essencial à vida humana.
Assinale verdadeira (V) ou falsa (F) em cada uma das afirmativas em relação ao ferro.
( ) Pertence ao 4^{\circ} período da Tabela Periódica.
( ) Trata-se de um metal de transição interna.
( ) Quando perde dois elétrons, sua configuração eletrônica é [Ar] 3 \mathrm{~s}^{2} 3 \mathrm{p}^{6} 3 \mathrm{~d}^{6}
( ) Ao perder dois elétrons, seu raio atômico aumenta.
A sequência correta é
a) F-V-V-F.
b) V - F - F - F .
c) \mathrm{F}-\mathrm{V}-\mathrm{F}-\mathrm{V}.
d) V-F-V-F.
e) \mathrm{F}-\mathrm{F}-\mathrm{V}-\mathrm{F}.

Passo 1

O enunciado pede que eu marque Verdadeira (V) ou Falsa (F) para quatro afirmativas sobre o elemento ferro, que no alimento aparece como íon \mathrm{Fe}^{2+}. As quatro afirmativas são:
  1. ( ) Pertence ao 4^{\circ} período da Tabela Periódica.
  2. ( ) Trata-se de um metal de transição interna.
  3. ( ) Quando perde dois elétrons, sua configuração eletrônica é [\mathrm{Ar}]\,3s^{2}\,3p^{6}\,3d^{6}.
  4. ( ) Ao perder dois elétrons, seu raio atômico aumenta.
Vou analisar cada afirmativa usando informações atômicas conhecidas do ferro e regras gerais (número atômico, distribuição eletrônica, definição de metal de transição interna, e tendência de raios iônicos).

Passo 2

Determinar o período: o número atômico do ferro é \,26. A distribuição eletrônica do ferro neutro, em forma mais usada, é
\,[\mathrm{Ar}]\,3d^{6}\,4s^{2}.
O período de um elemento é dado pelo maior número quântico principal n ocupado pelos elétrons no estado fundamental (ou seja, a camada mais externa). Aqui existem elétrons com n=4 (os elétrons 4s), portanto o ferro fica no 4^{\circ} período. Conclusão: a afirmativa 1 é Verdadeira.
Breve explicação didática: o “período” indica a camada mais externa com elétrons; se o átomo tem elétrons na camada n=4, pertence ao período 4. Isso é fácil de checar a partir da configuração eletrônica.

Passo 3

O que é “metal de transição interna”? Metal de transição interna refere-se aos elementos do bloco f — os lantanídeos e actinídeos (os elementos cuja última subcamada sendo preenchida é 4f ou 5f). Os metais de transição “comuns” (isto é, do bloco d) são chamados simplesmente de metais de transição, não de transição interna.
O ferro tem a configuração com 3d e 4s e está no bloco d (grupo 8), não no bloco f. Logo, o ferro não é um metal de transição interna. Conclusão: a afirmativa 2 é Falsa.
Didática curta: bloco d = metais de transição (ex.: Fe, Co, Ni); bloco f = transição interna (ex.: La a Lu, Ac a Lr).

Passo 4

Configuração do cátion \mathrm{Fe}^{2+}: começar pela configuração do átomo neutro:
\mathrm{Fe}:\;[\mathrm{Ar}]\,3d^{6}\,4s^{2}.
Ao formar cátions, os elétrons são removidos primeiro da subcamada 4s e depois do 3d. Assim, ao perder dois elétrons (formando \mathrm{Fe}^{2+}) removem-se os dois elétrons 4s, ficando:
\mathrm{Fe}^{2+}:\;[\mathrm{Ar}]\,3d^{6}.
A afirmativa 3 escreve [\mathrm{Ar}]\,3s^{2}\,3p^{6}\,3d^{6}. Observação importante: o símbolo de gás nobre [\mathrm{Ar}] já representa as subcamadas 1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{6}\,3s^{2}\,3p^{6}. Então escrever [\mathrm{Ar}]\,3s^{2}\,3p^{6}\,3d^{6} é redundante em relação a 3s^{2}\,3p^{6}, mas a intenção da afirmativa é afirmar que a configuração final tem a parte externa 3d^{6} sobre o núcleo equivalente ao argônio. Interpretando dessa forma (a interpretação natural num exercício de química), a configuração indicada corresponde a [\mathrm{Ar}]\,3d^{6}, que é correta para \mathrm{Fe}^{2+}. Portanto a afirmativa 3 é Verdadeira.
Didática extra: atenção com a notação [\mathrm{Ar}] — ela já contém as camadas 3s e 3p; por isso o modo mais limpo é escrever [\mathrm{Ar}]\,3d^{6}.

Passo 5

Efeito sobre o raio ao perder elétrons: quando um átomo perde elétrons formando um cátion, há menos repulsão entre elétrons e a carga nuclear efetiva (a carga positiva sentida pelos elétrons remanescentes) aumenta relativamente, puxando os elétrons para mais perto do núcleo. Assim, cátions têm raio menor que os átomos neutros correspondentes. Portanto, ao perder dois elétrons, o raio do ferro diminui, não aumenta. Conclusão: a afirmativa 4 é Falsa.
Didática curta: ionização → menos elétrons para mesma carga nuclear → atração efetiva aumenta → raio diminui.

Passo 6

Compilando as quatro conclusões:
  1. Verdadeira.
  2. Falsa.
  3. Verdadeira.
  4. Falsa.
A sequência é V - F - V - F, que corresponde à alternativa (d).

Resposta

d) V - F - V - F

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