Os ossos humanos têm uma parte composta por íon cálcio (20Ca2+), cuja falta pode levar a hipocalcemia, uma doença que eleva as chances de desenvolver a osteoporose e a perda óssea. Com base nessas informações, determine a quantidade de prótons e elétrons que o íon cálcio apresenta e indique a configuração eletrônica do íon cálcio.

Questão

Os ossos humanos têm uma parte composta por íon cálcio (20Ca2+), cuja falta pode levar a hipocalcemia, uma doença que eleva as chances de desenvolver a osteoporose e a perda óssea. Com base nessas informações, determine a quantidade de prótons e elétrons que o íon cálcio apresenta e indique a configuração eletrônica do íon cálcio.

Alternativas

A) 40 prótons, 40 elétrons e configuração eletrônica: Ca2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.

B) 40 prótons, 40 elétrons e configuração eletrônica: Ca2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2.

C) 40 prótons, 40 elétrons e configuração eletrônica: Ca2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2.

D) 20 prótons, 18 elétrons e configuração eletrônica: Ca2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.

98%

E) 20 prótons, 20 elétrons e configuração eletrônica: Ca2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2.

Explicação

  1. Quantidade de prótons (Z):
  • O cálcio tem número atômico Z=20Z=20 (indicado por 20Ca20\text{Ca}).
  • Logo, o íon cálcio tem 20 prótons (a carga do íon não altera o número de prótons).
  1. Quantidade de elétrons no íon Ca2+\text{Ca}^{2+}:
  • O átomo neutro de Ca possui 20 elétrons.
  • O íon Ca2+\text{Ca}^{2+} tem carga +2+2, isto é, perdeu 2 elétrons.
  • Portanto, número de elétrons: 202=1820 - 2 = 18.
  1. Configuração eletrônica:
  • Ca neutro: 1s22s22p63s23p64s21s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2.
  • Para formar Ca2+\text{Ca}^{2+}, removem-se primeiro os elétrons do subnível mais externo (4s4s).
  • Assim, Ca2+\text{Ca}^{2+} fica: 1s22s22p63s23p61s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6 (mesma configuração de Ar).

Alternativa correta: (D).

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