Com base nas cargas esperadas para os íons monoatômicos, dê as fórmulas quimicas de cada um dos seguintes compostos:
hidreto de boro;
hidreto de boro;
Passo 1
O enunciado pede: “Com base nas cargas esperadas para os íons monoatômicos, dê a fórmula química de: hidreto de boro”.
Informações relevantes que o enunciado dá (implícitas na expressão “com base nas cargas de íons monoatômicos”): temos que considerar os íons monoatômicos esperados para o boro e para o hidrogênio e usar essas cargas para montar uma fórmula neutra.
Informações relevantes que o enunciado dá (implícitas na expressão “com base nas cargas de íons monoatômicos”): temos que considerar os íons monoatômicos esperados para o boro e para o hidrogênio e usar essas cargas para montar uma fórmula neutra.
Passo 2
Identificar os íons monoatômicos esperados e suas cargas típicas. Vou explicar com calma o que é isso. Um íon monoatômico é um átomo que ganhou ou perdeu elétrons e, por isso, tem carga elétrica. Para elementos de blocos principais da tabela periódica costumamos usar as cargas mais prováveis dadas pela tendência de perder ou ganhar elétrons para alcançar uma configuração estável.
- Para o hidrogênio, o íon monoatômico comum quando atua como “hidreto” é o íon
(ganha um elétron e fica com carga negativa). Vou chamar esse íon de “hidreto”. - Para o boro, o estado de oxidação mais comum quando forma íons é
, isto é, o íon é .
Aqui estou usando a informação padrão de química inorgânica: hidreto é
e boro tende a
. Se nunca viu isso, pense que boro tem três elétrons na camada de valência e costuma “perder” três para se aproximar de uma configuração estável, resultando em carga
.
Passo 3
Agora precisamos combinar as cargas para obter um composto eletricamente neutro. Explico duas maneiras simples de fazer isso.
Método 1 — raciocínio por soma de cargas: se eu tiver um átomo de
e
íons
, a soma algébrica das cargas deve ser zero:
Resolvendo essa equação para
:
Ou seja, são necessários três íons
para neutralizar a carga
do boro.
Método 2 — usar valores absolutos (método do mínimo múltiplo): combine tantas unidades de cada íon de modo que a soma algébrica das cargas se anule. A carga absoluta de
é
e a de
é
. O mínimo número inteiro de hidretos que zera a carga é
hidretos para um boro.
Ambos os caminhos dão o mesmo resultado: combinar
átomo de boro com
íons hidreto.
Passo 4
Construir a fórmula química a partir da proporção encontrada. Como precisamos de
átomo de boro e
de hidrogênio (na forma de hidreto), a fórmula empírica resultante é escrita colocando o símbolo do elemento seguido do índice que indica quantos átomos daquele elemento aparecem:
- Boro: símbolo
com índice (índice geralmente não se escreve). - Hidrogênio: símbolo
com índice .
Portanto a fórmula construída é
.
Passo 5
Observação didática (para provas): a técnica usada — identificar íons e equilibrar cargas — funciona pra qualquer sal binário iônico simples. Exemplos rápidos:
e
dão
;
e
dão
. No caso do boro, embora a fórmula iônica balanceada por cargas seja
, na prática química o monômero
é muito reativo e tende a dimerizar formando
(diborano). Para efeitos de exercícios sobre cargas de íons monoatômicos e fórmulas empíricas, a resposta correta e esperada é
.