O átomo de alumínio tem configuração eletrônica 2-8-3; o de oxigênio, 2-6. Quais são as configurações dos íons formados? Qual é a fórmula do composto resultante?

Passo 1

O enunciado dá as configurações eletrônicas dos átomos:
  • Alumínio: 2-8-3.
  • Oxigênio: 2-6.
O que é pedido:
  • Quais são as configurações eletrônicas dos íons formados por esses átomos?
  • Qual é a fórmula do composto resultante da combinação desses íons?

Passo 2

Conceito que vamos usar (explicação didática e simples): átomos tendem a ficar estáveis alcançando a configuração de gás nobre mais próxima — isso costuma significar ter oito elétrons na camada de valência (regra do octeto) para elementos do bloco p. A camada de valência é a camada externa, cujos elétrons são os que participam de reações.
Identificar elétrons de valência a partir da configuração de camadas:
  • Para o alumínio 2-8-3 a camada externa tem 3 elétrons (o último número).
  • Para o oxigênio 2-6 a camada externa tem 6 elétrons.
Com isso já dá para prever se cada átomo tende a perder ou ganhar elétrons:
  • Átomos com poucos elétrons de valência (como 3) tendem a perder elétrons e formar cátions.
  • Átomos com quase oito elétrons de valência (como 6) tendem a ganhar elétrons e formar ânions.

Passo 3

Formação do íon do alumínio (passo a passo):
  • Alumínio neutro: 2-8-3. Tem 3 elétrons na camada externa.
  • Para atingir a configuração estável (o octeto), o alumínio prefere perder 3 elétrons, ficando com as duas primeiras camadas preenchidas.
  • Perder 3 elétrons significa ficar com carga +3. Escrevemos o cátion como \text{Al}^{3+}.
  • Configuração eletrônica do íon: ao perder 3 elétrons a configuração passa a ser 2-8. Em notação de gás nobre: [\mathrm{Ne}].

Passo 4

Formação do íon do oxigênio (passo a passo):
  • Oxigênio neutro: 2-6. Tem 6 elétrons na camada externa.
  • Para completar o octeto, o oxigênio ganha 2 elétrons, passando a ter 8 na camada externa.
  • Ganhar 2 elétrons dá carga -2. Escrevemos o ânion como \text{O}^{2-}.
  • Configuração eletrônica do íon: passando a 2-8, também igual a [\mathrm{Ne}].

Passo 5

Como formar o composto iônico (balanço de cargas):
  • Temos \text{Al}^{3+} e \text{O}^{2-}.
  • Um composto iônico é eletricamente neutro: a soma das cargas deve ser zero.
  • Método prático (mínimo múltiplo comum): os módulos das cargas são 3 e 2. O mínimo múltiplo comum é 6.
  • Para totalizar +6 precisamos de 2 íons \text{Al}^{3+} (porque 2\times(+3)=+6).
  • Para totalizar -6 precisamos de 3 íons \text{O}^{2-} (porque 3\times(-2)=-6).
  • Portanto a fórmula com menores números inteiros que zera a carga é \mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3.

Passo 6

Verificação final (checar neutralidade e configurações finais):
  • Soma das cargas: 2\times(+3)+3\times(-2)=+6-6=0. Está neutro.
  • Configurações eletrônicas finais de ambos os íons são 2-8, ou seja, ambos alcançaram a configuração do gás nobre [\mathrm{Ne}].
  • Conclusão consistente: ligações iônicas entre \text{Al}^{3+} e \text{O}^{2-} formam o óxido de alumínio \mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3.

Resposta

\text{Al}^{3+}: 2-8, \text{O}^{2-}: 2-8
\mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3

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