Num composto, sendo
o cátion,
o ânion e
a fórmula, provavelmente os átomos
e
tenham respectivamente, no estado normal os seguintes números de elétrons na última camada:
a) 2 e 1
b) 1 e 2
c)
d) 7 e 2
e) 1 e 6
a) 2 e 1
b) 1 e 2
c)
d) 7 e 2
e) 1 e 6
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações: há um composto cuja fórmula é
, em que
é o cátion (íon positivo) e
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
e de
, respectivamente? As alternativas fornecidas são:
a) e
b) e
c) e
d) e
e) e
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 2
Entendendo a neutralidade elétrica do composto: um composto neutro tem soma das cargas igual a zero. Se chamarmos de
a carga (em unidades de carga elementar) do cátion
e de
a carga do ânion
, a condição de neutralidade para a fórmula
é
Aqui
é positivo (cátion) e
é negativo (ânion). As cargas de íons comuns são inteiras (por exemplo,
, etc.).
Passo 3
Procuremos soluções inteiras para
. Podemos reescrever como
As soluções inteiras têm a forma
e
para algum inteiro
. Os casos possíveis (com
pequeno em magnitude) são, por exemplo:
-
: e . -
: e .
Entre essas, o caso
e
é o mais realista para elementos comuns da tabela periódica (íons com cargas muito altas em magnitude, como
, são raros para um único átomo em compostos simples). Então vamos focar no caso
e
.
Passo 4
Conexão entre carga do íon e elétrons de valência do átomo neutro: quando um átomo neutro perde
elétrons para formar um cátion
, isso significa que, originalmente, ele tinha
elétrons além da configuração estável que buscava (em termos práticos, tinha
elétrons de valência que pôde perder). Analogamente, quando um átomo ganha
elétrons para formar um ânion
, originalmente ele tinha
elétrons de valência se estiver seguindo a regra do octeto (ou seja, precisava ganhar
para completar
). Aplicando isso ao nosso caso escolhido:
- Se
, então o átomo neutro tinha elétron na sua camada de valência (perde 1 para formar ). - Se
, então o átomo neutro ganhou elétrons ao formar o ânion, o que indica que, antes de ganhar, tinha elétrons de valência (pois , completando o octeto).
Passo 5
Verificando as alternativas: a alternativa que diz que
tem
elétron de valência e
tem
elétrons de valência é a alternativa
. Como exemplo concreto conhecido que ilustra esse padrão, o óxido de sódio
tem
(sódio) com
elétron de valência e
(oxigênio) com
elétrons de valência, formando
e
e resultando na fórmula
.
Resposta
(e)