A massa molecular da água comum (H2O) é 18 unidades e da água pesada ou deuterado (D2O) é 20 unidades. essa diferença ocorre porque os átomos de hidrogênio e de deutério apresentam:
A. Número de nêutrons diferentes.
B. Mesmo número de prótons
C. Mesmo número de massa
D. número de elétrons diferentes.
A. Número de nêutrons diferentes.
B. Mesmo número de prótons
C. Mesmo número de massa
D. número de elétrons diferentes.
Passo 1
Vamos analisar a questão: estamos comparando a massa molecular da água comum (H₂O) que é 18 unidades e da água pesada ou deuterada (D₂O) que é 20 unidades. O objetivo é entender por que há essa diferença de massa entre as duas. Para resolver isso, precisamos entender a composição dos átomos de hidrogênio e de deutério, focando em partículas subatômicas como prótons, nêutrons e elétrons.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a massa de um átomo é determinada principalmente pelo número de prótons e nêutrons em seu núcleo. Os elétrons têm uma massa muito pequena e geralmente podem ser desconsiderados nesse tipo de cálculo.
Passo 3
A água comum (H₂O) é composta por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. O hidrogênio tem um próton e, geralmente, nenhum nêutron. Já o oxigênio tem 8 prótons e 8 nêutrons, totalizando uma massa de aproximadamente 16 unidades.
Passo 4
Na água pesada (D₂O), os dois átomos de hidrogênio são substituídos por deutério, que é um isótopo do hidrogênio. O deutério possui 1 próton e 1 nêutron, o que aumenta a massa do átomo de hidrogênio de 1 para 2 unidades.
Passo 5
Calculando a massa molecular:
- Água comum: (2 × 1) + 16 = 18 unidades
- Água pesada: (2 × 2) + 16 = 20 unidades
Passo 6
A diferença na massa entre H₂O e D₂O ocorre porque os átomos de hidrogênio comum e deuterio têm um número diferente de nêutrons. Enquanto o hidrogênio comum tem apenas 1 próton, o deutério tem 1 próton e 1 nêutron.
Resposta
A diferença na massa ocorre porque os átomos de hidrogênio e de deutério apresentam:
A. Número de nêutrons diferentes.
A. Número de nêutrons diferentes.