Exame de Física e Química A 2025 · 2.ª fase — item 4.2, resolvido

Cotação 10 pontosEscolha múltiplaVerificado

Enunciado

Instituto de Avaliação Educativa · prova 715 · 2025 · 2.ª fase

Os dirigíveis, utilizados como meio de transporte, sobretudo no início do século XX, usavam di-hidrogénio como gás de sustentação, que, por questões de segurança, foi sendo substituído por hélio.

Considere uma amostra de átomos de hidrogénio em que os eletrões mais energéticos da amostra se encontram no 3.º estado excitado.

4.2.

Qual das espécies seguintes apresenta o mesmo número de eletrões que a espécie $_{1}^{3} H$ ?

Resolução explicada

Passo a passo, com o porquê de cada passo.

O ponto de partida. Numa espécie representada por $_{Z}^{A} X^{q}$ , o número de baixo, $Z$ , é o número atómico: o número de protões. O número de cima, $A$ , é o número de massa: protões mais neutrões. Os eletrões não aparecem escritos — calculam-se a partir de $Z$ e da carga $q$ . Num átomo neutro, eletrões $= Z$ ; num ião positivo de carga $q +$ , perderam-se $q$ eletrões, e eletrões $= Z - q$ .

1.º — contar os eletrões da espécie de referência

Em $_{1}^{3} H$ (o trítio, um isótopo do hidrogénio), $Z = 1$ e não há carga: é um átomo neutro, com 1 eletrão. O $3$ em cima diz só que o núcleo tem $1$ protão e $3 - 1 = 2$ neutrões — não diz nada sobre os eletrões.

2.º — contar os eletrões de cada opção

Todas as opções são de hélio, $Z = 2$ : todas têm $2$ protões. O que muda o número de eletrões é só a carga:

Espécie	$Z$	carga	eletrões
$_{2}^{3} He$	$2$	$0$	$2$
$_{2}^{3} H e^{+}$	$2$	$1 +$	$2 - 1 = 1$
$_{2}^{4} He$	$2$	$0$	$2$
$_{2}^{4} H e^{2 +}$	$2$	$2 +$	$2 - 2 = 0$

Só o ião $_{2}^{3} H e^{+}$ tem 1 eletrão, como o $_{1}^{3} H$ .

Resposta: opção (B).

o número de massa não entra na conta

Repara que $_{2}^{3} He$ e $_{2}^{4} He$ têm exatamente os mesmos eletrões: são isótopos, diferem só nos neutrões. O número de massa nunca muda o número de eletrões. Se a tua resposta dependesse de $A$ , havia um erro no caminho.

a origem de cada opção errada

(A) $_{2}^{3} He$ — tem o mesmo número de massa ( $3$ ) que o trítio. É a escolha de quem compara o número de cima, que conta protões e neutrões e nada diz sobre eletrões. Tem $2$ eletrões.
(C) $_{2}^{4} He$ — tem o mesmo número de neutrões que o trítio ( $4 - 2 = 2$ e $3 - 1 = 2$ ). É a escolha de quem calcula $A - Z$ e chama a isso eletrões. Como é neutro, tem $2$ eletrões.
(D) $_{2}^{4} H e^{2 +}$ — também tem $2$ neutrões, e acrescenta a armadilha da carga: é a partícula $α$ , um núcleo de hélio sem eletrão nenhum. Quem soma a carga em vez de a subtrair, ou quem confunde «iões» com «mais eletrões», cai aqui. Tem $0$ eletrões.

onde se perdem pontos

Item de escolha múltipla, de resposta obrigatória: os $10$ pontos contam sempre para a classificação, e são tudo ou nada.

Tomar o número de massa, ou a diferença $A - Z$ , pelo número de eletrões. Os eletrões saem de $Z$ e da carga, e de mais nada.
Trocar o sinal da carga. Um ião positivo tem menos eletrões do que protões: perdeu-os. $H e^{+}$ tem $2 - 1 = 1$ eletrão, não $3$ .
Escrever duas respostas. Só se classifica a que surgir em primeiro lugar.
Não indicar a versão da prova. Sem indicação inequívoca da versão, os itens de seleção valem zero. Esta chave é a da Versão 1; na Versão 2 a opção certa é a (D).

a regra a fixar

Em $_{Z}^{A} X^{q}$ : protões $= Z$ , neutrões $= A - Z$ , eletrões $= Z - q$ (com $q$ com o seu sinal). Espécies com o mesmo número de eletrões — mesmo sendo de elementos diferentes — dizem-se isoeletrónicas; é isso que este item te pede para reconhecer.

Tenta primeiro no papel.

Quem lê a resolução antes de tentar acha que percebeu — e volta a errar no exame.

Passo a passo, com o porquê de cada passo.

Este tópico tem mais 12 exercícios resolvidos

Ler um resolve hoje; fazer o tópico inteiro é o que muda a nota.

✓Treinar o tópico inteiro, um a um
✓O que erras volta sozinho, no dia em que ias esquecer
✓Fazer o exame completo a tempo, como no dia
✓Ver o que já sabes, tópico a tópico

Treinar Massa e tamanho dos átomosGrátis. Os enunciados e as resoluções ficam sempre abertos.

← AnteriorItem 4.1 · Energia dos eletrões nos átomos Seguinte →Item 5.1.1 · Forças e movimentos