Os íons Ca2+, Mg2+ e K+ estão intimamente…

(ESAL-MG) Os íons Ca²⁺, Mg²⁺ e K⁺ estão intimamente relacionados com as características químicas do solo agrícola, sendo importantes para a nutrição das plantas. (Números atômicos: Ca = 20, Mg = 12, K = 19.) Das afirmativas abaixo, a correta é:

a) Ca²⁺ e K⁺ são isoeletrônicos.

b) Ca²⁺ e Mg²⁺ são isoeletrônicos.

c) Mg²⁺ e K⁺ são isoeletrônicos.

d) Ca²⁺, Mg²⁺ e K⁺ são isoeletrônicos.

e) Ca²⁺, Mg²⁺ e K⁺ apresentam o mesmo raio.

Resolução

Primeiramente, é importante lembrar que em um átomo neutro, o número de elétrons (carga negativa) é igual ao número de prótons (carga positiva). Além disso, o número de prótons é igual ao número atômico do elemento químico.

a) Os íons Ca²⁺ e K⁺ são formados a partir da perda de elétrons dos respectivos átomos neutros. Assim, para fazer a distribuição eletrônica deles, considera-se o número atômico do átomo neutro e diminui 1 elétron para cada carga positiva, como mostrado a seguir.

₂₀Ca²⁺ (20 – 2 = 18 elétrons)

1s²
2s² 2p⁶
3s² 3p⁶

₁₉K⁺ (19 – 1 = 18 elétrons)

1s²
2s² 2p⁶
3s² 3p⁶

Portanto, os íons Ca²⁺ e K⁺ são isoeletrônicos, pois possuem a mesma quantidade de elétrons.

b) Como a distribuição do Ca²⁺ já está apresentada acima, basta fazer para o Mg²⁺.

₁₂Mg²⁺(12 – 2 = 10 elétrons)

1s²
2s² 2p⁶

Os íons Mg²⁺ e Ca²⁺ não são isoeletrônicos, pois possuem quantidades diferentes de elétrons.

c) Os íons K⁺ e Mg²⁺ também não apresentam a mesma quantidade de elétrons, assim, não são isoeletrônicos.

d) De acordo com a distribuição eletrônicas dos íons escritas anteriormente, o Ca²⁺ e K⁺ possuem 18 elétrons, enquanto o Mg²⁺ possui apenas 12. Assim, essas três espécies não são isoeletrônicas.

e) O raio iônico, teoricamente, é a distância entre o núcleo e o elétron mais afastado. Logo, o Mg²⁺ possui o menor raio, pois seu elétron mais afastado está na segunda camada, enquanto no K⁺ e Ca²⁺ o elétron mais afastado está na terceira camada.

Os íons K⁺ e Ca²⁺ também apresentam raios iônicos diferentes, mesmo possuindo o mesmo número de elétrons. Isso é devido à influência da carga do núcleo na atração dos elétrons. Assim, quanto maior a quantidade de prótons no núcleo (maior número atômico), menor será o raio. Portanto, as três espécies  apresentam raios iônicos diferentes.

Gabarito: LETRA A

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