Com base nas cargas esperadas para os íons monoatômicos, dê as fórmulas químicas de cada um dos seguintes compostos:
Óxido de bismuto (III)
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:
está no estado de oxidação
(indicado por
).
O anião “óxido” é o ião .
Informações relevantes fornecidas pelo enunciado:
O anião “óxido” é o ião
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 . Isso significa que cada átomo de bismuto, quando forma um íon nesse estado, perde três elétrons e fica com carga
.\n
O ânion óxido é . Isso significa que cada átomo de oxigênio, como íon óxido, ganha dois elétrons e fica com carga
.
O cátion bismuto(III) é
O ânion óxido é
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 íons
e
íons
, a condição de neutralidade é:
Se colocarmos
Aqui
é a carga do cátion
e
é a carga do ânion
. As variáveis
e
representam o número de cada íon na fórmula empírica.
Passo 4
Resolver a equação para encontrar os menores inteiros positivos
e
que satisfaçam a neutralidade.\n
Da equação , podemos escrever
. Para que
seja inteiro precisamos que
seja múltiplo de
. Escrevendo
(com
inteiro positivo), obtemos
.\n
Para a fórmula empírica usamos os menores inteiros positivos, ou seja, escolhemos . Assim:
Da equação
Para a fórmula empírica usamos os menores inteiros positivos, ou seja, escolhemos
Passo 5
Traduzir esses números em subscritos da fórmula química: dois átomos de bismuto para três átomos de oxigênio dão a fórmula:
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: .\n
Carga total dos oxigênios: .\n
Soma: . Está neutro, logo a fórmula está correta.
Carga total dos bismutos:
Carga total dos oxigênios:
Soma:
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
e
isso dá subscritos
e
, resultando em
. Sempre verifique que os subscritos estejam na menor razão inteira possível (aqui já estão).