- 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 neutros:
- Alumínio:
. - Oxigênio:
.
O que o exercício pede:
- Determinar as configurações eletrônicas dos íons formados a partir desses átomos.
- Determinar a fórmula do composto resultante quando esses íons se combinam.
Informações relevantes que temos (não vou resolver ainda, só listar):
- Número de elétrons em cada átomo na forma dada pelas suas configurações.
- Os átomos tendem a formar íons para alcançar uma camada externa estável (regra do octeto).
- Ao formar íons, o alumínio pode perder elétrons (ficando positivo) e o oxigênio pode ganhar elétrons (ficando negativo).
- Para obter a fórmula do composto, é preciso que a soma das cargas positivas e negativas seja zero (neutralidade elétrica).
Passo 2
Contar elétrons e identificar a camada de valência de cada átomo.
-
Alumínio: a configuração
significa que há elétrons na primeira camada, na segunda e na terceira (camada de valência). Somando, o átomo neutro tem elétrons, o que corresponde ao número atômico do alumínio.
Explicação didática: a “camada de valência” é a última camada com elétrons (elétrons aqui) e é essa camada que costuma participar das reações e da formação de íons. -
Oxigênio: a configuração
significa elétrons na primeira camada e na segunda (valência). O átomo neutro tem elétrons, número atômico . A camada de valência tem elétrons.
Passo 3
Aplicar a regra do octeto para prever como cada átomo alcança estabilidade.
-
Regra do octeto (explicação didática): muitos átomos ganham, perdem ou compartilham elétrons para ficar com
elétrons na camada de valência (configuração de gás nobre). Perder elétrons gera um íon positivo (cátion); ganhar elétrons gera um íon negativo (ânion). -
Alumínio (
elétrons na valência): para ficar com a camada externa igual à anterior (a que tem elétrons), é mais simples ele perder os elétrons da camada de valência e passar a ter a distribuição das camadas interiores, isto é . Perder elétrons implica carga . Logo o íon formado é com configuração de elétrons por camadas . Em notação orbital completa, essa configuração é (a mesma de neônio). -
Oxigênio (
elétrons na valência): para completar o octeto precisa ganhar elétrons (ficando com na segunda camada). Ganhar elétrons implica carga . Logo o íon formado é com configuração , ou em notação orbital (também como neônio).
Passo 4
Determinar a razão em que os íons se combinam para formar um composto neutro.
-
Objetivo: combinar
e de modo que a soma algébrica das cargas seja zero. -
Método prático (aula rápida): achar os menores inteiros positivos
e tais que
onde
é o número de íons
e
o número de íons
. Isso garante
(carga total positiva) igual a
(módulo da carga total negativa).
- Resolver a equação em inteiros menores: a menor solução positiva é
e , porque e . Alternativamente, pensar em MMC de e que é : para alcançar carga total positiva precisa-se de íons ; para -6 precisa-se de íons .
Passo 5
Escrever a fórmula do composto e comentar brevemente sobre o tipo de ligação.
-
Com
átomos de alumínio (cada um ) e átomos de oxigênio (cada um ), a fórmula empírica do composto é . -
Explicação didática curta: esse é um composto iônico — os cátions
e os ânions atraem-se eletrostaticamente e formam uma rede sólida. Em provas, é comum você mostrar a transferência de elétrons (setas) e indicar as cargas dos íons antes de montar a fórmula.
Passo 6
Dicas para a prova (compactas e práticas)
- Sempre calcule quantos elétrons tem na valência e pense se é mais fácil perder ou ganhar elétrons para chegar a
. - Para achar a fórmula iônica use o MMC das magnitudes das cargas (ou escreva a equação
e ache os menores inteiros). - Ao escrever cargas e configurações, usar notação como
e e, se pedir, a notação orbital .
Resposta
Fórmula do composto: