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:
. - Oxigênio:
.
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
a camada externa tem elétrons (o último número). - Para o oxigênio
a camada externa tem elétrons.
Com isso já dá para prever se cada átomo tende a perder ou ganhar elétrons:
- Átomos com poucos elétrons de valência (como
) tendem a perder elétrons e formar cátions. - Átomos com quase oito elétrons de valência (como
) tendem a ganhar elétrons e formar ânions.
Passo 3
Formação do íon do alumínio (passo a passo):
- Alumínio neutro:
. Tem elétrons na camada externa. - Para atingir a configuração estável (o octeto), o alumínio prefere perder
elétrons, ficando com as duas primeiras camadas preenchidas. - Perder
elétrons significa ficar com carga . Escrevemos o cátion como . - Configuração eletrônica do íon: ao perder
elétrons a configuração passa a ser . Em notação de gás nobre: .
Passo 4
Formação do íon do oxigênio (passo a passo):
- Oxigênio neutro:
. Tem elétrons na camada externa. - Para completar o octeto, o oxigênio ganha
elétrons, passando a ter na camada externa. - Ganhar
elétrons dá carga . Escrevemos o ânion como . - Configuração eletrônica do íon: passando a
, também igual a .
Passo 5
Como formar o composto iônico (balanço de cargas):
- Temos
e . - Um composto iônico é eletricamente neutro: a soma das cargas deve ser zero.
- Método prático (mínimo múltiplo comum): os módulos das cargas são
e . O mínimo múltiplo comum é . - Para totalizar
precisamos de íons (porque ). - Para totalizar
precisamos de íons (porque ). - Portanto a fórmula com menores números inteiros que zera a carga é
.
Passo 6
Verificação final (checar neutralidade e configurações finais):
- Soma das cargas:
. Está neutro. - Configurações eletrônicas finais de ambos os íons são
, ou seja, ambos alcançaram a configuração do gás nobre . - Conclusão consistente: ligações iônicas entre
e formam o óxido de alumínio .