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Exercícios sobre íon-fórmula

Estes exercícios sobre íon-fórmula exploram exemplos de construção de fórmulas de substâncias originadas por ligações iônicas.

Questão 1

Os átomos realizam as ligações químicas para atingir uma configuração eletrônica mais estável. Sabendo que um elemento químico X, de número atômico igual a 49, e um elemento Y, de número atômico igual a 53, combinam-se, a fórmula e o tipo de ligação do composto formado entre esses elementos são:

a) XY3 - covalente.

b) XY3 - iônica.

c) XY - iônica.

d) X3Y3 - iônica.

e) X3Y - covalente.

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Questão 2

(FPS-PE) Quando átomos X com configuração eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 reagem com átomos Y com configuração 1s2 2s2 2p5, há formação de cátions e ânions. Qual a valência dos cátions e ânions formados, respectivamente?

a) Monovalente e monovalente.

b) Monovalente e bivalente.

c) Bivalente e monovalente.

d) Bivalente e bivalente.

e) Bivalente e trivalente.

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Questão 3

(PUC-SP) A primeira energia de ionização de um elemento (1ª E.I.) informa a energia necessária para retirar um elétron de um átomo neutro no estado gasoso, conforme indica a equação:

X(g) → X+(g) + e E.I. = 7,6 eV

A segunda energia de ionização de um elemento (2ª E.I.) informa a energia necessária para retirar um elétron do cátion de carga +1 no estado gasoso, conforme indica a equação:

X+(g) → X2+(g) + e E.I. = 15,0 eV

A tabela a seguir apresenta os valores das dez primeiras energias de ionização de dois elementos pertencentes ao 3º período da tabela periódica.

Analisando os dados da tabela, é possível afirmar que o tipo de ligação que ocorre entre os elementos X e Z e a fórmula do composto binário formado por esses elementos são, respectivamente,

a) ligação covalente, SiCl4.

b) ligação iônica, MgCl2.

c) ligação metálica, Mg3Al2.

d) ligação covalente, SCl2.

e) ligação iônica, Na2S.

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Questão 4

Considere os elementos químicos genéricos A e B e suas respectivas distribuições eletrônicas:

X → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1

Y → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4

De acordo com os dados, conclui-se que o composto formado pela ligação química entre os elementos A e B apresentará fórmula igual a:

a) AB

b) A2B

c) AB2

d) A2B3

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra b). A respeito dos elementos químicos fornecidos pelo exercício e seu posicionamento na Tabela Periódica, temos que:

Sobre o Elemento X:

  • Pertence à família IIIA;

  • É um metal

  • Possui três elétrons na camada de valência;

  • Sua forma iônica é X+3 (por ser metal e estar na família IIIA).

Sobre o elemento Y:

  • Pertence à família VIIA;

  • É um ametal;

  • Possui sete elétrons na camada de valência;

  • Sua forma iônica é Y-1 (por ser ametal e estar na família VIIA, ganha um elétron para atingir a estabilidade)

Como temos a interação entre um metal e um ametal, a ligação entre esses elementos é do tipo iônica. Para montar a fórmula do composto, basta escrever primeiro o metal, depois o ametal e cruzar as cargas:

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Resposta Questão 2

Letra c). Para determinar a valência de um elemento químico por meio da sua distribuição eletrônica, basta conhecer sua camada de valência (nível mais distante do núcleo). Assim:

Sobre o elemento X: 1s2 2s2 2p6 3s2

  • Pela sua distribuição, a camada de valência é a terceira (3s2);

  • Existem dois elétrons na sua camada de valência;

  • Deve ser chamado de bivalente, pois ele deve perder os seus dois elétrons da camada de valência para atingir o octeto.

Sobre o elemento Y: 1s2 2s2 2p5

  • Pela sua distribuição, a camada de valência é a segunda (2s2 2p5);

  • Existem sete elétrons na sua camada de valência;

  • Deve ser chamado de monovalente, pois necessita de apenas mais um elétron para atingir o octeto.

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Resposta Questão 3

Letra b). De acordo com o enunciado, os elementos X e Y estão no terceiro período da Tabela Periódica. Por isso, as opções de elementos nesse período são:

Sódio

Magnésio

Alumínio

Silício

Fósforo

Enxofre

Cloro

Argônio (gás nobre e, portanto, estável)

Analisando a tabela de valores de energia de ionização, temos:

Elemento X: só apresenta variação de energia acentuada após a retirada do segundo para o terceiro elétron, ou seja, ele apresenta dois elétrons na camada de valência e, por isso, é um metal alcalinoterroso (carga +2 (X+2)). Entre as opções de elementos do terceiro período, o único alcalinoterroso é o magnésio (Mg+2).

Elemento Y: só apresenta variação de energia acentuada entre a retirada do sétimo para o oitavo elétron, ou seja, ele apresenta sete elétrons na camada de valência e, por isso, é um halogênio (carga -1 (Y-1)). Entre as opções de elementos do terceiro período, o único halogênio é o cloro (Cl-1).

Como temos a interação entre um metal e um ametal, a ligação entre esses elementos é do tipo iônica. Para montar a fórmula do composto, basta escrever primeiro o metal, depois o ametal e cruzar as cargas:

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Resposta Questão 4

Letra b). Para conhecer a fórmula do composto formado pelos elementos X e Y, é necessário antes conhecer o número de elétrons na camada de valência e quantas ligações eles precisam realizar:

Sobre o elemento X: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1

  • Pela sua distribuição, a camada de valência é a quarta (5s1);

  • Existe um elétron na sua camada de valência;

  • Deve ser chamado de cátion monovalente, já que deve perder um elétron para completar o octeto;

  • Sua forma iônica é X-1.

Sobre o elemento Y: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4

  • Pela sua distribuição, a camada de valência é a quarta (4s2 4p4);

  • Existem seis elétrons na sua camada de valência;

  • Deve ser chamado de ânion bivalente, já que faltam dois elétrons para completar o octeto;

  • Sua forma iônica é o Y-2.

Como temos a interação entre um metal e um ametal, a ligação entre esses elementos é do tipo iônica. Para montar a fórmula do composto, basta escrever primeiro o metal, depois o ametal e cruzar as cargas:

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