2) Considere três átomos: A, B e C. Os átomos A e C são isótopos; os átomos B e C são isóbaros e os átomos A e B são isótonos. Sabendo que o átomo A tem 22 prótons e número de massa 46, e que o átomo C tem 25 nêutrons. Determine:
a) O número de massa do átomo C. (01 escore)
b) O número de nêutrons do átomo B. (01 escore)
c) O número de elétrons do átomo B. (01 escore)
d) A localização na tabela periódica do átomo B. (02 escores).
e) O conjunto de números quânticos do elétron diferenciador do átomo B
Soluções para a tarefa
Resposta:
A) 47
B) 24
C) 23
D) Vanádio
E) n = 4; l = 2; m = 0; s = -1/2
Explicação:
Vamos anotar nossas informações:
A e C ---> Isótopos = Prótons iguais
B e C ---> Isóbaros = Massa igual
A e B ---> Isótonos = Nêutrons iguais
Átomo A --> Z = 22; A = 46.
Átomo C --> A - Z (nêutrons é a massa menos prótons) = 25.
Se A e C são isótopos, então podemos achar a massa de C:
A = n + Z
A = 25 + 22
A = 47.
Se B e C são isóbaros, sabemos que B possui massa 47 também. A e B são isótonos, ou seja, nêutrons iguais. A possui 46 - 22 = 24 nêutrons, logo, B possui 24 nêutrons.
O número de elétrons num átomo elétricamente neutro é igual ao de prótons. Como a massa de B é 47, e B possui 24 nêutrons, então:
47 = 24 + Z
Z = 47 - 24
Z = 23
B possui 23 elétrons.
Se B possui 23 prótons, podemos encontrá-lo na tabela periódica. É só procurar pela 23º posição. É o Vanádio. Veja na tabela em anexo.
Agora, pra descobrirmos os números quânticos do elétron diferenciador do átomo de vanádio, vamos fazer o diagrama de linus pauling:
1s²
2s² 2p6
3s² 3p6 3d3
4s²
O elétron de diferenciação é o último a ser colocado no diagrama, neste caso, foi o 3d3. (Desenho o diagrama, se você tiver dúvida nisso)
O nível é o 3, então n = 3;
O subnível é d, então l = 2;
Desenhando os 5 quadradinhos que correspondem ao subnível d, e posicionando as setinhas, caímos no quadrado do meio, portanto, m = 0, e como só desenhamos setinhas pra cima, o spin é - 1/2.
