Com base nas cargas esperadas para os íons monoatômicos, dê as fórmulas químicas de cada um dos seguintes compostos:
Óxido de bismuto (III)

Passo 1

O enunciado pede: “Com base nas cargas esperadas para os íons monoatômicos, dê a fórmula química de óxido de bismuto (III)”.\n
Informações relevantes fornecidas pelo enunciado:
\mathrm{Bi} está no estado de oxidação +3 (indicado por \text{(III)}).
O anião “óxido” é o ião \mathrm{O}^{2-}.

Passo 2

Identificar explicitamente as espécies iônicas e suas cargas (é o passo que normalmente a prova espera que você faça):\n
O cátion bismuto(III) é \mathrm{Bi}^{3+}. Isso significa que cada átomo de bismuto, quando forma um íon nesse estado, perde três elétrons e fica com carga +3.\n
O ânion óxido é \mathrm{O}^{2-}. Isso significa que cada átomo de oxigênio, como íon óxido, ganha dois elétrons e fica com carga -2.

Passo 3

Explicar o objetivo na construção da fórmula: o composto iônico deve ser eletricamente neutro, ou seja, a soma algébrica das cargas dos cátions e ânions tem que ser zero.\n
Se colocarmos x íons \mathrm{Bi}^{3+} e y íons \mathrm{O}^{2-}, a condição de neutralidade é:
3x + (-2)y = 0
Aqui 3 é a carga do cátion \mathrm{Bi}^{3+} e -2 é a carga do ânion \mathrm{O}^{2-}. As variáveis x e y representam o número de cada íon na fórmula empírica.

Passo 4

Resolver a equação para encontrar os menores inteiros positivos x e y que satisfaçam a neutralidade.\n
Da equação 3x = 2y, podemos escrever x = \dfrac{2}{3}y. Para que x seja inteiro precisamos que y seja múltiplo de 3. Escrevendo y = 3k (com k inteiro positivo), obtemos x = 2k.\n
Para a fórmula empírica usamos os menores inteiros positivos, ou seja, escolhemos k=1. Assim:
x = 2,\quad y = 3.

Passo 5

Traduzir esses números em subscritos da fórmula química: dois átomos de bismuto para três átomos de oxigênio dão a fórmula:
\mathrm{Bi}_2\mathrm{O}_3.

Passo 6

Verificação rápida (sempre faça isso na prova para garantir que não houve erro): calcular a soma das cargas usando a fórmula encontrada.\n
Carga total dos bismutos: 2\times(+3)=+6.\n
Carga total dos oxigênios: 3\times(-2)=-6.\n
Soma: +6 + (-6) = 0. Está neutro, logo a fórmula está correta.

Passo 7

Observação de método prático (atalho usado frequentemente na prova): o método “criss-cross” consiste em trocar as magnitudes das cargas para virar subscritos e simplificar se necessário. Para \mathrm{Bi}^{3+} e \mathrm{O}^{2-} isso dá subscritos 2 e 3, resultando em \mathrm{Bi}_2\mathrm{O}_3. Sempre verifique que os subscritos estejam na menor razão inteira possível (aqui já estão).

Resposta

\mathrm{Bi}_2\mathrm{O}_3

Exercícios relacionados