3²)(Cesgranrio-RJ) Um elemento E tem, na sua mesma camada de valência, a configuração \mathbf{4 s}^{\mathbf{2}} \mathbf{4} \mathbf{p}^{\mathbf{4}}. Sobre o elemento E. é falso afirmar que:
a) pertence à família dos calcogênios na tabela periódica.
b) está localizado no quarto período, grupo 6 A da tabela periódica.
c) é um elemento representativo na classificação periódica.
d) tende a receber 2 elétrons e formar o ion \mathrm{E}^{2-}.
e) forma com elementos X do grupo 1 A compostos iônicos de fórmula X E_{2}.

Passo 1

O enunciado dá a configuração eletrônica, na camada de valência, do elemento E como 4s^{2}\,4p^{4}. Pede-se indicar qual das alternativas (a) a (e) é falsa.
Informações relevantes fornecidas:
  • Configuração de valência: 4s^{2}\,4p^{4}.
  • Devemos analisar as afirmações:
    (a) pertence à família dos calcogênios;
    (b) está no quarto período, grupo 6A;
    (c) é um elemento representativo;
    (d) tende a receber 2 elétrons e formar o íon E^{2-};
    (e) forma com elementos X do grupo 1A compostos iônicos de fórmula XE_{2}.

Passo 2

Entendendo a configuração e contando elétrons de valência.
A configuração de valência 4s^{2}\,4p^{4} indica que, na camada mais externa ( n=4), existem 2 elétrons em 4s e 4 elétrons em 4p. Portanto o número total de elétrons de valência é \;2+4=6. Vou explicar: elétrons de valência são os elétrons na camada de maior número quântico principal (a “camada externa”) e são os que participam nas reações químicas. Aqui somamos os expoentes de 4s e 4p para obter esses elétrons.

Passo 3

Determinar a família (grupo) a partir dos elétrons de valência.
Para os elementos representativos (bloco s e p), o número de elétrons de valência indica a família no antigo sistema “A”: se tem 6 elétrons de valência, é da família 6A, ou seja, é um calcogênio (família dos calcogênios = oxigênio, enxofre, selênio, etc.). Assim a afirmação (a) está correta. Explicação didática: os calcogênios têm a tendência de ter 6 elétrons na camada externa e, por isso, são chamados de família 6A.

Passo 4

Determinar o período.
A configuração usa orbitais com n=4 ( 4s e 4p), então o elemento está no quarto período. O período de um elemento é dado pelo maior número quântico principal ocupado na configuração eletrônica (a “camada” externa). Logo a parte “quarto período” da alternativa (b) está correta.

Passo 5

Confirmar que é elemento representativo.
Elementos representativos ou “elementos do grupo principal” são aqueles dos blocos s e p. Como a configuração de valência é 4s^{2}\,4p^{4} (bloco p com s preenchido), E é um elemento representativo. Portanto a alternativa (c) é correta. Observação: elementos de transição seriam do bloco d; aqui não é o caso.

Passo 6

Analisar a tendência de formar o íon E^{2-}.
Um átomo com 6 elétrons de valência tende a completar o octeto (chegar a 8 elétrons). Para completar o octeto precisa ganhar 2 elétrons. Assim é comum que calcogênios formem ânions com carga -2, isto é, E^{2-}. Exemplos conhecidos: O^{2-}, S^{2-}, Se^{2-}. Logo a alternativa (d) é correta.

Passo 7

Verificar a fórmula de combinação com elementos do grupo 1A.
Elementos do grupo 1A (como X= Na, K) formam cátions X^{+} (carga +1). Se E forma íon E^{2-} (carga -2), para obter um composto eletricamente neutro devemos combinar cargas de modo que a soma seja zero. Regra prática: usar o mínimo múltiplo comum das magnitudes das cargas. Aqui magnitudes 1 e 2 têm MMC 2, então precisamos de dois cátions X^{+} para cada ânion E^{2-}. A fórmula correta é X_{2}E. Vou mostrar em símbolos: para neutralizar +1 e -2 temos
2\cdot(+1)+1\cdot(-2)=0,
portanto a fórmula é \;X_{2}E. A alternativa (e) afirma a fórmula \;XE_{2}, que corresponderia a dois ânions E^{2-} para cada cátion X^{+}, o que resultaria em carga total (+1)+2\cdot(-2)= -3 — não neutro — portanto está errada. Explicando de outro jeito: se X é +1 e E é -2, não é possível ter XE_{2} como composto iônico neutro; o correto é X_{2}E. Exemplo real: óxido de sódio é \mathrm{Na}_{2}\mathrm{O}, não \mathrm{NaO}_{2}.

Passo 8

Conclusão: das alternativas (a) a (e), todas são verdadeiras exceto a (e), que dá a fórmula incorreta para o sal formado com metais alcalinos do grupo 1A.

Resposta

e)

Exercícios relacionados