Num composto, sendo X o cátion, Y o ânion e X_{2} Y a fórmula, provavelmente os átomos X e Y tenham respectivamente, no estado normal os seguintes números de elétrons na última camada:
a) 2 e 1
b) 1 e 2
c) 2 e 7
d) 7 e 2
e) 1 e 6

Passo 1

O enunciado dá as seguintes informações: há um composto cuja fórmula é X_{2}Y, em que X é o cátion (íon positivo) e Y é o ânion (íon negativo). A pergunta é: quais são, no estado normal (átomos neutros), os números de elétrons na última camada (elétrons de valência) de X e de Y, respectivamente? As alternativas fornecidas são:
a) 2 e 1
b) 1 e 2
c) 2 e 7
d) 7 e 2
e) 1 e 6

Passo 2

Entendendo a neutralidade elétrica do composto: um composto neutro tem soma das cargas igual a zero. Se chamarmos de q_X a carga (em unidades de carga elementar) do cátion X e de q_Y a carga do ânion Y, a condição de neutralidade para a fórmula X_{2}Y é
2q_X + q_Y = 0.
Aqui q_X é positivo (cátion) e q_Y é negativo (ânion). As cargas de íons comuns são inteiras (por exemplo, +1,+2,-1,-2, etc.).

Passo 3

Procuremos soluções inteiras para 2q_X + q_Y = 0. Podemos reescrever como
q_Y = -2q_X.
As soluções inteiras têm a forma q_X = n e q_Y = -2n para algum inteiro n. Os casos possíveis (com n pequeno em magnitude) são, por exemplo:
  • n=1: q_X = +1 e q_Y = -2.
  • n=2: q_X = +2 e q_Y = -4.
Entre essas, o caso q_X=+1 e q_Y=-2 é o mais realista para elementos comuns da tabela periódica (íons com cargas muito altas em magnitude, como -4, são raros para um único átomo em compostos simples). Então vamos focar no caso q_X=+1 e q_Y=-2.

Passo 4

Conexão entre carga do íon e elétrons de valência do átomo neutro: quando um átomo neutro perde n elétrons para formar um cátion +n, isso significa que, originalmente, ele tinha n elétrons além da configuração estável que buscava (em termos práticos, tinha n elétrons de valência que pôde perder). Analogamente, quando um átomo ganha m elétrons para formar um ânion -m, originalmente ele tinha 8-m elétrons de valência se estiver seguindo a regra do octeto (ou seja, precisava ganhar m para completar 8). Aplicando isso ao nosso caso escolhido:
  • Se q_X=+1, então o átomo neutro X tinha 1 elétron na sua camada de valência (perde 1 para formar X^{+}).
  • Se q_Y=-2, então o átomo neutro Y ganhou 2 elétrons ao formar o ânion, o que indica que, antes de ganhar, tinha 6 elétrons de valência (pois 6+2=8, completando o octeto).

Passo 5

Verificando as alternativas: a alternativa que diz que X tem 1 elétron de valência e Y tem 6 elétrons de valência é a alternativa e). Como exemplo concreto conhecido que ilustra esse padrão, o óxido de sódio \mathrm{Na_{2}O} tem \mathrm{Na} (sódio) com 1 elétron de valência e \mathrm{O} (oxigênio) com 6 elétrons de valência, formando \mathrm{Na^{+}} e \mathrm{O^{2-}} e resultando na fórmula \mathrm{Na_{2}O}.

Resposta

(e)

Exercícios relacionados