Exercícios sobre construção de um íon-fórmula
(Cesgranrio) Um elemento M do grupo 2A forma um composto binário iônico com um elemento X do grupo 7A. Assinale, entre as opções abaixo, a fórmula mínima do respectivo composto:
a) MX
b) MX2
c) M2X
d) M2X7
e) M7X2
Letra b). Para montar a fórmula do composto, devemos conhecer as cargas dos dois elementos envolvidos:
Elemento M: É metal (deve perder elétrons para atingir o octeto) e pertence à família IIA (possui dois elétrons na camada de valência), por isso, sua carga é +2 (perde 2 elétrons para atingir o octeto).
Elemento X: É ametal (deve ganhar elétrons para atingir o octeto) e pertence à família VIIA (tem sete elétrons na camada de valência), por isso, sua carga é -1 (ganha 1 elétron para atingir o octeto).
Conhecendo as cargas dos elementos, o íon-fórmula é construído (iniciando-se pelo metal e depois pelo ametal) cruzando-se as cargas, de forma que a carga de um se transforme na quantidade do outro. Essa quantidade deve ser escrita na forma de índice subscrito à frente de cada um dos elementos:
M1X2 ou MX2
Os átomos pertencentes à família dos metais alcalinos e dos calcogênios adquirem configuração eletrônica de gases nobres quando formam íons com número de carga igual a, respectivamente:
a) +1 e -1
b) -1 e +2
c) +2 e -1
d) -2 e -2
e) +1 e -2
Letra e). Para determinar a carga de um elemento, devemos conhecer sua camada de valência (família periódica) e sua característica química (metal/perde elétrons ou ametal/ganha elétrons) para aí sim relacionar com a teoria do octeto (para ser estável, deve possuir oito elétrons na camada de valência):
- Família dos metais alcalinos: Trata-se da família IA (elementos apresentam apenas 1 elétron na camada de valência), na qual todos os elementos são metais (tendência de perder elétrons/ carga positiva). Por isso, a carga de cada um desses elementos é igual a +1.
- Família dos calcogênios: Trata-se da família VIA (elementos apresentam 6 elétrons na camada de valência e a maioria deles é ametal). Por isso, a carga de cada um desses elementos é igual a -2.
(GF-RJ) Considere as configurações eletrônicas de dois elementos A e B no estado fundamental.
A = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
B = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Ao reagirem, a fórmula do composto formado por A e B e o tipo de ligação química da molécula serão, respectivamente:
a) AB; ligação covalente.
b) A2B; ligação iônica.
c) AB2; ligação iônica.
d) AB3; ligação metálica.
e) A3B; ligação covalente
Letra c). Inicialmente devemos somar os elétrons de cada uma das distribuições para determinar o número atômico dos elementos e, em seguida, buscar na tabela periódica a família e a classificação (metal ou ametal) de cada um.
Elemento A: número atômico 20 (Cálcio), família IIA, metal;
Elemento A: número atômico 17 (Cloro), família VIIA, ametal.
Como temos a interação entre um metal e um ametal, a ligação química estabelecida é iônica.
Para montar a fórmula química, devemos determinar primeiro a carga de cada um deles:
Elemento A: por ser metal da família IIA (possui apenas dois elétrons na camada de valência e os perde para estabelecer o octeto), sua carga é +2: A+2
Elemento B: por ser ametal da família VII A (possui sete elétrons na camada de valência e ganha apenas um elétron para estabelecer o octeto), sua carga é -1: B-1
Conhecendo as cargas dos elementos, o íon-fórmula é construído (iniciando-se pelo metal e depois pelo ametal) cruzando-se as cargas, de forma que a carga de um se transforme na quantidade do outro. Essa quantidade deve ser escrita na forma de índice subscrito à frente de cada um dos elementos:
A1B2 ou AB2
O átomo neutro de um elemento X tem dois elétrons de valência. Considerando o óxido, o hidreto e o cloreto desse elemento, o composto que está com a fórmula correta é igual a:
a) XO
b) X2O4
c) X2Cl
d) X2Cl3
e) X3H
Letra a). Como o elemento X apresenta 2 elétrons de valência, logo, é um metal alcalinoterroso e, por isso, deve perder dois elétrons, apresentando uma carga igual a +2.
Óxido: é o Oxigênio, ametal da família VIA (tem seis elétrons na camada de valência), e deve receber dois elétrons para atingir o octeto. Por isso, apresenta carga -2.
Cloreto: é o Cloro, ametal da família VIIA (tem sete elétrons na camada de valência), e deve receber um elétron para atingir o octeto. Por isso, apresenta carga -1.
Hidrogênio: apresenta um elétron na camada de valência e necessita de mais um para estabilizar-se. Quando se relaciona com um metal, funciona como ametal, ou seja, precisa de um elétron para atingir o octeto. Por isso, apresenta carga -1.
Realizando o cruzamento de cargas do Metal X com cada um dos elementos requeridos, temos:
- Com o Óxido: X2O2 ou XO (podemos desconsiderar os índices por termos a mesma quantidade de cada);
- Com o Cloreto: X1Cl2 ou XCl2 (o índice 1 pode ser desconsiderado);
- Com o Hidrogênio: X1H2 ou XH2.
