PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 29 da UFPR 2010
Considere as seguintes afirmativas sobre dois elementos genéricos X e Y:
• X tem número de massa igual a 40;
• X é isóbaro de Y;
• Y tem número de nêutrons igual a 20.
Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, o número atômico e a configuração eletrônica para o cátion bivalente de Y.
- A20 e \mathrm{1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^6\ 4s^2}.
- B18 e \mathrm{1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^6\ 4s^2}.
- C20 e \mathrm{1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^6\ 4s^2\ 4p^2}.
- D20 e \mathrm{1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^6}.
- E18 e \mathrm{1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^6}.
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Resolução comentada
Isóbaros são átomos de elementos diferentes com o mesmo número de massa A. Como X tem A = 40, Y também tem A = 40.
O número de massa é a soma de prótons (Z) e nêutrons (N): A = Z + N.
- A = 40 e N = 20 para Y.
- Z = A - N = 40 - 20 = 20.
Logo, Y tem número atômico 20, ou seja, é o cálcio. O átomo neutro tem 20 elétrons, com distribuição:
O cátion bivalente é \ce{Y^{2+}}, ou seja, o átomo perdeu 2 elétrons. Eles saem da camada mais externa (a de maior número quântico principal), que é o subnível 4s. Ficam 20 - 2 = 18 elétrons:
O número atômico continua 20, pois a perda de elétrons não altera o número de prótons. A configuração do cátion é igual à do argônio.
Alternativa D.
Pegadinha: A alternativa E engana ao trazer a configuração correta do cátion (18 elétrons) com Z = 18, confundindo o número de elétrons do íon com o número atômico.
Por que as outras alternativas estão erradas
- ADá a configuração do átomo neutro de Y, sem retirar os dois elétrons do 4s.
- BUsa Z = 18 (confunde o número de elétrons do cátion com o número atômico) e mantém o 4s².
- CConfiguração incorreta, com 22 elétrons (4p²), que não corresponde a Y nem ao seu cátion.
- EA configuração está certa, mas o número atômico 18 está errado, pois Z = 40 − 20 = 20.
Assuntos: Estrutura do átomo, íons e isótopos, Distribuição eletrônica.
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Fonte: UFPR 2010 · 1ª fase. Prova oficial ↗