QUESTÃO
Por que, podemos afirmar que átomos são espécies eletricamente neutras?
a) Porque apresentam a mesma quantidade de cátions e ânions.
b) Porque os nêutrons são as espécies predominantes.
c) Porque o somatório das cargas dos prótons, das cargas dos elétrons e das cargas dos nêutrons é zero.
d) Porque a quantidade de elétrons é igual à quantidade de prótons.
e) Porque os átomos, em um processo sequencial, ganham e depois perdem a mesma quantidade de partículas positivas e negativas, e assim, ficam zerados em termos elétricos.
a) Porque apresentam a mesma quantidade de cátions e ânions.
b) Porque os nêutrons são as espécies predominantes.
c) Porque o somatório das cargas dos prótons, das cargas dos elétrons e das cargas dos nêutrons é zero.
d) Porque a quantidade de elétrons é igual à quantidade de prótons.
e) Porque os átomos, em um processo sequencial, ganham e depois perdem a mesma quantidade de partículas positivas e negativas, e assim, ficam zerados em termos elétricos.
Passo 1
O enunciado pergunta claramente: “Por que podemos afirmar que átomos são espécies eletricamente neutras?” e oferece cinco opções de resposta:
a) Porque apresentam a mesma quantidade de cátions e ânions.
b) Porque os nêutrons são as espécies predominantes.
c) Porque o somatório das cargas dos prótons, das cargas dos elétrons e das cargas dos nêutrons é zero.
d) Porque a quantidade de elétrons é igual à quantidade de prótons.
e) Porque os átomos, em um processo sequencial, ganham e depois perdem a mesma quantidade de partículas positivas e negativas, e assim, ficam zerados em termos elétricos.
a) Porque apresentam a mesma quantidade de cátions e ânions.
b) Porque os nêutrons são as espécies predominantes.
c) Porque o somatório das cargas dos prótons, das cargas dos elétrons e das cargas dos nêutrons é zero.
d) Porque a quantidade de elétrons é igual à quantidade de prótons.
e) Porque os átomos, em um processo sequencial, ganham e depois perdem a mesma quantidade de partículas positivas e negativas, e assim, ficam zerados em termos elétricos.
Informações relevantes dadas ou implícitas no enunciado:
- A pergunta trata da neutralidade elétrica de átomos (ou seja, por que a carga elétrica total de um átomo é zero).
- As partículas subatômicas que importam aqui são prótons, elétrons e nêutrons (essas são mencionadas nas alternativas).
- Não há números específicos no enunciado; trata-se de um conceito geral.
Passo 2
Vamos revisar os conceitos básicos sobre as partículas subatômicas — isso é essencial para entender a neutralidade elétrica.
- Próton: partícula com carga elétrica positiva. A carga de um próton é
, onde é a carga elementar (valor numérico não preciso aqui). - Elétron: partícula com carga elétrica negativa. A carga de um elétron é
. - Nêutron: partícula eletricamente neutra. A carga de um nêutron é
.
Explicando de forma simples: prótons puxam para o “positivo” com
, elétrons puxam para o “negativo” com
, e nêutrons não puxam para nenhum lado (são neutros).
Passo 3
Agora escrevemos a carga elétrica total de um átomo em termos do número de cada partícula. Seja:
-
o número de prótons (número atômico), -
o número de elétrons, -
o número de nêutrons, -
a carga elementar (positiva por convenção).
A carga total
do átomo é:
Aqui a última parcela aparece porque cada nêutron tem carga zero.
Passo 4
Simplificando a expressão da carga total:
Para que um átomo seja eletricamente neutro é preciso que a carga total seja zero, ou seja
. Assim:
A carga elementar
é diferente de zero, logo a única maneira de fazer o produto acima ser zero é ter
Em palavras: em um átomo neutro, o número de elétrons é igual ao número de prótons.
Passo 5
Interpretação e por que isso responde a pergunta:
- A razão física da neutralidade é exatamente que as cargas positivas dos prótons se cancelam com as cargas negativas dos elétrons porque há igual quantidade de cada uma. Os nêutrons não afetam a carga total porque têm carga
. - Portanto, a explicação “a quantidade de elétrons é igual à quantidade de prótons” é a razão direta pela qual a carga total é zero.
Passo 6
Analisando rapidamente as outras alternativas para eliminar confusões:
- a) “mesma quantidade de cátions e ânions”: isso fala de íons (espécies carregadas) e não de um átomo neutro isolado; não é a justificativa correta para um átomo neutro.
- b) “nêutrons são as espécies predominantes”: a predominância de nêutrons não garante neutralidade elétrica, pois nêutrons não têm carga; o que importa são prótons e elétrons.
- c) “o somatório das cargas dos prótons, das cargas dos elétrons e das cargas dos nêutrons é zero”: essa afirmação, pensada literalmente, é verdadeira para um átomo neutro — mas é redundante/menos clara porque os nêutrons têm carga zero; a razão essencial é o equilíbrio entre prótons e elétrons, não a contribuição dos nêutrons.
- e) “ganham e depois perdem…”: descreve um processo hipotético e não explica a propriedade estável de um átomo neutro em sua condição normal.
Passo 7
Exemplo numérico simples para fixar (sem calculadora): o carbono-12 tem
prótons,
elétrons e
nêutrons. A carga total é:
Isso mostra concretamente o cancelamento entre prótons e elétrons.
Resposta
d)