- (UFMG) Considere estes dois sistemas:
I. 1 kg de chumbo;
II. 1 kg de algodão.
É correto afirmar que esses dois sistemas têm, aproximadamente, o mesmo número de:
A) átomos.
B) elétrons.
C) elétrons e nêutrons somados.
D) prótons e nêutrons somados.
I. 1 kg de chumbo;
II. 1 kg de algodão.
A) átomos.
B) elétrons.
C) elétrons e nêutrons somados.
D) prótons e nêutrons somados.
Passo 1
O enunciado compara dois sistemas de massa igual (
de chumbo vs.
de algodão) e pergunta em qual opção eles têm aproximadamente o mesmo número de entidades (átomos, elétrons, etc.). Para responder, vamos usar o conceito de mol:
onde
é a massa em gramas,
a massa molar em
, e o número de partículas é
com
.
Passo 2
Cálculo do número de átomos em
de chumbo e de átomos em
de algodão:
Para o chumbo
,
.
Para o algodão (celulose, fórmula aproximada
),
.
Cada molécula tem
átomos, logo
Conclusão: o número de átomos difere em quase uma ordem de magnitude, então não é a opção correta.
Passo 3
Cálculo do número de elétrons:
No chumbo, cada átomo tem
elétrons, então
Na celulose, cada molécula tem
elétrons, então
Os valores são da mesma ordem
mas diferem em cerca de 30 %, não tão próximos quanto veremos em nucleons.
Passo 4
Cálculo do número de prótons e nêutrons (núcleons):
No chumbo, o número de massa é
, ou seja,
núcleons por átomo.
Na celulose, a soma de massas atômicas por molécula vale exatamente
núcleons.
Os dois resultados coincidem muito bem.
Passo 5
Portanto, dos itens dados, o único em que
de chumbo e
de algodão têm aproximadamente o mesmo número de entidades é o total de prótons e nêutrons (núcleons).
Resposta
D) prótons e nêutrons somados.