Dois atomos a e b são isobaros. sabendo que o número atômico de a é 64

Os isótopos, isóbaros e isótonos são átomos de elementos que possuem, respectivamente, a mesma quantidade de prótons, de número de massa e de nêutrons. Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça

Determine o número atômico e o número de massa dos átomos A e B, que são isóbaros e apresentam a seguinte representação:

10+x 5xA                    11+x4x+8B

X é isótopo de 2041Ca e isótono de 1941K. Portanto, o seu número de massa é igual a:

a)      41

b)      40

c)      39

d)      42

e)      20

(Unisinos –RS) Segundo dados experimentais, o oxigênio do ar que respiramos tem exatos 99,759% de 8O16, 0,037% de átomos de 8O17 e 0,204% de 8O18. Diante desta constatação pode-se afirmar que essas três fórmulas naturais do oxigênio constituem átomos que, entre si, são:

a) Alótropos.

b) Isóbaros.

c) Isótonos.

d) Isótopos.

e) Isômero.

(UCS-RS) Isótopos são átomos que apresentam o mesmo número atômico, mas diferentes números de massa. O magnésio possui isótopos de números de massa iguais a 24, 25 e 26. Os isótopos do magnésio possuem números de nêutrons, respectivamente, iguais a: (Dado: Mg possui Z = 12)

a)      1, 12 e 12

b)      24, 25 e 26

c)       12, 13 e 14

d)      16, 17 e 18

e)      8, 8 e 8

respostas

Primeiramente, precisamos saber o valor de x. Visto que A e B são isóbaros, isto é, o número de massa deles é igual (número que fica na parte superior), podemos igualá-los:

5 x = 4x + 8

5x – 4x = 8

x = 8

Agora basta substituir x nas representações:

  • Número de massa de A:

A = 5x = 8 . 8 = 40

  • Número atômico de A:

Z = 10 + x = 10 + 8 = 18

  • Número de massa de B:

A = 4x + 8 = 4 . 8 + 8 = 40

  • Número atômico de B:

Z = 11 + x = 11 + 8 = 19

Assim, temos: 1840A e 1940B

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Alternativa “d”

Se X é isótopo de 2041Ca, então seu números atômico ou de prótons é igual a 20. E como ele é isótono de 1941K, então seu número de nêutrons é 41-19 = 22. Para descobrir seu número de massa, basta somar seus prótons com seus nêutrons:

A = P + n

A = 20 + 22

A = 42

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Alternativa “d”.

As três formas naturais de oxigênio constituem átomos isótopos. Veja que o valor do número atômico, que é o mesmo que o número de prótons e que fica na parte inferior de todos, é igual a 8.

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Alternativa “c”.

O magnésio possui números de massa iguais a 24, 25 e 26. Desse modo, temos: A = n + p → n = A –p

n = 24 – 12 → n = 12

n = 25 – 12 → n = 13

n = 26 – 12 →n = 14

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Dois atomos a e b são isobaros. sabendo que o número atômico de a é 64

Leia o artigo relacionado a este exercício e esclareça suas dúvidas

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Cálculos envolvendo semelhança atômica são muito explorados nos processos seletivos (vestibulares e Enem) e requerem informações específicas de um átomo, a saber:

  • número atômico (Z): indica o número de prótons e elétrons de um átomo neutro;

  • número de massa (A): é a resultante da soma do número de prótons e elétrons;

  • número de elétrons (e);

  • número de prótons (p);

  • número de nêutrons (n).

O cálculo envolvendo a semelhança atômica pode determinar também a quantidade de partículas (elétrons) necessária para a realização da distribuição eletrônica de um átomo ou de um íon ou para determinar o conjunto de números quânticos de um elétron específico do átomo.

É fundamental que o estudante saiba os tipos e as características de cada um dos tipos de semelhança existentes para ter condições de realizar os cálculos que envolvem esses assuntos.

Tipos de semelhança atômica

a) Isótopos

São átomos que apresentam o mesmo número atômico, ou seja, mesmo número de prótons, e diferentes números de massa.

Dois atomos a e b são isobaros. sabendo que o número atômico de a é 64

Exemplos de átomos isótopos

b) Isóbaros

São átomos que apresentam o mesmo número de massa e diferentes números atômicos.

Dois atomos a e b são isobaros. sabendo que o número atômico de a é 64

Exemplos de átomos isóbaros

c) Isótopos

São átomos que apresentam diferentes números de massa e números atômicos, mas o mesmo número de nêutrons.

Dois atomos a e b são isobaros. sabendo que o número atômico de a é 64

Exemplos de átomos isótonos

d) Isoeletrônicos

São átomos que apresentam o mesmo número de elétrons.

Dois atomos a e b são isobaros. sabendo que o número atômico de a é 64

Exemplos de átomos isoeletrônicos

Exemplos de cálculos que envolvem semelhança atômica

Exemplo 1: Considere os elementos 54A140, B e C, de números atômicos consecutivos, na ordem dada. Sabendo que A e B são isóbaros e que B e C são isótonos, determine o número de nêutrons do elemento B e o número de massa do elemento C.

Resolução:

O exercício fornece os seguintes dados:

- Átomo A

  • número de massa (A) = 140;

  • número atômico (Z) = 54;

  • n = 86, encontrado pela subtração da massa (140) pelo número de prótons (55);

  • e = 54, pois o átomo é neutro (p = e);

  • p = 54, pois é igual a Z.

- Átomo B

  • número de massa (A) = 140, pois é isóbaro de A;

  • número atômico (Z) = 55, pois o enunciado diz que os átomos possuem números atômicos consecutivos, assim se A vale 54, B vale 55.

  • n = 85, encontrado através da subtração da massa (140) pelo número de prótons (55).

- Átomo C

  • número atômico (Z) = 56, pois o enunciado diz que os átomos possuem números atômicos consecutivos; assim, se B vale 55, C vale 56;

  • n = 86, pois o enunciado diz que os átomos A e C são isótonos;

  • A = 142, encontrado pela soma entre o número de prótons (56) e o número de nêutrons.

Assim temos que o átomo B apresenta 85 nêutrons e o átomo C apresenta número de massa igual a 142.

Exemplo 2: Dois átomos (A e B) são isóbaros. O átomo A tem número de massa igual a 4x + 5 e número atômico igual a 4x + 3. B tem número de massa igual a 6x – 3. Qual é o número atômico, número de massa, número de nêutrons e número de elétrons do átomo A?

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Resolução:

O exercício fornece os seguintes dados:

- Átomo A

  • número de massa (A) = 4x + 5;

  • número atômico (Z) = 2x +3;

  • Z = ?

  • A = ?

  • n = ?

  • e = ?

  • p =?

- Átomo B

  • número de massa = 6x – 3.

Para determinar os valores que ele requer sobre o átomo A, é necessário encontrar o valor da incógnita x.

→ Encontrando o valor de x

Para encontrar o valor de x, vamos igualar a massa do átomo A com a massa do átomo B, já que eles são isóbaros (de mesma massa), como representado a seguir:

4x + 5 = 6x - 3

6x - 4x = 5 + 3

2x = 8

x = 8 
     2

x = 4

Com o valor de x, basta utilizá-lo nas expressões fornecidas para o átomo A e encontrar as partículas requeridas:

→ Calculando o número atômico

Z = 2x +3

Z = 2.(4) +3

Z = 8 + 3

Z = 11

Vale ressaltar que o número atômico de um átomo é sempre igual ao número de prótons, logo, o átomo A apresenta 11 prótons (p). Além disso, como se trata de um átomo neutro, o número de elétrons também é igual a 11 (e).

→ Calculando o número de massa

A = 4x + 5

A = 4 .(4) + 5

A = 16 + 5

A = 21

→ Calculando o número de nêutrons

Como temos o número de prótons e o número de massa, para calcular o número de nêutrons, basta utilizar a expressão padrão para o número de massa:

A = p + n

21 = 11 + n

21 – 11 = n

n = 10

Exemplo 3: O número de elétrons do cátion X2+ é igual ao número de prótons do átomo Y, que, por sua vez, é isótopo do átomo W, que apresenta número atômico e número de massa, respectivamente, iguais a 26 e 64. Qual é o número atômico do elemento X?

Resolução:

O exercício fornece os seguintes dados:

- Átomo W

  • número de massa (A) = 64;

  • número atômico (Z) = 26;

  • n = 38, encontrado pela subtração da massa (64) pelo número de prótons (26);

  • e = 26, pois o átomo é neutro (p = e);

  • p = 26, pois é igual a Z.

- Átomo Y

  • número de massa (A) = 140, pois é isóbaro de A;

  • número atômico (Z) = 26, pois o enunciado diz que os átomos Y e W são isótopos (mesmo número de prótons);

  • número de elétrons = 26, pois o átomo é neutro (p = e).

- Átomo X2+ (a carga 2+ indica que o átomo apresenta dois elétrons a menos em relação ao número de prótons)

  • número de elétrons = 26, pois o exercício disse que seu número de elétrons é igual ao número de prótons do átomo Y;

  • Para determinar o número de prótons e o número atômico do átomo X, basta somar o seu número de elétrons com a carga +2 que foi fornecida:

p ou Z = e + 2

p ou Z = 26 + 2

p ou Z = 28