Conceitue carbetos e dê a nomenclatura dos seguintes carbetos:
.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas: (1) conceituar o que são carbetos e (2) dar a nomenclatura (nome) dos compostos
,
e
.
As fórmulas fornecidas são exatamente essas três: ,
e
. Não há outras informações ocultas — vamos trabalhar com as fórmulas dadas.
As fórmulas fornecidas são exatamente essas três:
Passo 2
Conceito e classificação de carbetos (explicação passo a passo, bem didática).
- Definição geral: um “carbeto” é um composto binário formado por carbono e outro elemento (normalmente um metal ou um elemento eletropositivo). Em linguagem simples: é um sal/composto onde o carbono aparece numa forma química combinada com o metal.
- Existem três grandes tipos de carbetos (cada tipo tem propriedades e nomenclaturas levemente diferentes):
- Carbetos iônicos (ou “salinos”): ocorrem com metais muito eletropositivos (ex.: alguns metais alcalinos e alcalino-terrosos). Nestes, o carbono aparece como um anião simples
(chamado às vezes de metaneto) ou como o ânion dicarbeto (o íon acetilureto / etineto, que tem ligação C≡C). Esses carbetos costumam reagir com água liberando alcanos ou hidretos de carbono (ex.: ). - Carbetos covalentes: formados com elementos pouco eletropositivos ou com elementos do bloco p (ex.:
, carboneto de silício). Têm ligações covalentes fortes e alta dureza. - Carbetos intersticiais (ou metálicos): comuns em metais de transição (ex.:
conhecido como cementita). Nesses, o carbono “fica” nos interstícios da rede metálica; não há um ânion discreto ou bem definido, e números de oxidação usuais perdem precisão. São geralmente bons condutores e têm caráter metálico/covalente misto.
- Carbetos iônicos (ou “salinos”): ocorrem com metais muito eletropositivos (ex.: alguns metais alcalinos e alcalino-terrosos). Nestes, o carbono aparece como um anião simples
Passo 3
Entendendo a nomenclatura: regras práticas para a prova (passo a passo).
- Para carbetos iônicos simples (com metais alcalinos/alcalino-terrosos) a nomenclatura usual em química inorgânica corrente é “carbeto de + nome do metal” (por exemplo,
é “carbeto de cálcio”). Se for preciso indicar valência do metal (quando ambígua) usa-se parêntesis com algarismo romano, por exemplo “óxido de ferro(III)”. Para os carbetos alcalino-terrosos normalmente a valência do metal é óbvia (II), então o nome simples “carbeto de X” é suficiente. - Quando o ânion específico é importante mencionar (útil conceitualmente), para os compostos com
diz-se que são “carbetos acetilênicos” ou “contendo o íon ” (o nome sistemático em inglês usa “ethynediide” para ); em português podemos chamar esse ânion de “acetilureto” ou simplesmente “íon dicarbeto ”. - Para carbetos de metais de transição (intersticiais) costuma-se usar a expressão “carbeto de + metal” também, mas é bom mencionar que é um carbeto intersticial; não se atribui facilmente uma carga formal ao carbono.
Passo 4
Resolução detalhada para
(passo a passo, com contas e explicações):
- Identificação do tipo: magnésio é um metal alcalino-terroso (grupo 2), então
é um carbeto iônico do tipo acetilênico. Nessa família a unidade carbonada é o íon dicarbeto . - Verificação de cargas (simples e útil para prova): cada
tende a ter carga como íon ( ). Para que a molécula seja eletricamente neutra precisamos que a soma das cargas seja zero. Assim, com uma unidade de e uma unidade do ânion formado por dois carbonos, a carga do anião é . Logo assumimos o ânion . Em símbolos: Cada átomo de carbono tem carga média (mas estruturalmente são dois carbonos ligados por tripla ligação, formalmente o íon é ). - Nomenclatura aceitável e usual para prova: “carbeto de magnésio”. Opcionalmente, pode-se especificar “carbeto de magnésio (contendo o ânion
, carbeto acetilênico)”. Vou escrever o nome final curto que normalmente a banca espera: “carbeto de magnésio”.
Passo 5
Resolução detalhada para
(passo a passo):
- Identificação do tipo: estrôncio é também um metal alcalino-terroso (grupo 2). Portanto
tem comportamento análogo ao : trata-se de um carbeto iônico com o ânion . - Verificação de cargas:
total neutro. O íon é novamente o dicarbeto (acetilureto/etínido). - Nomenclatura usual: “carbeto de estrôncio”. Novamente, se quiser ser mais descritivo: “carbeto de estrôncio (contendo o ânion
)”.
Passo 6
Resolução detalhada para
(passo a passo, com ênfase conceitual):
- Identificação do tipo:
é um carbeto de metal de transição. Compostos do tipo são geralmente carbetos intersticiais (também chamados carbetos metálicos) — o carbono ocupa posições intersticiais na malha do ferro; não existe um ânion bem definido como nos carbetos salinos. - Por que não atribuímos cargas formais simples? Porque a ligação tem caráter metálico/covalente e os elétrons são mais deslocalizados; tentar forçar números inteiros de oxidação em todos os átomos leva a resultados artificiais ou enganadores. Portanto não se escreve algo do tipo
e com facilidade. - Nomenclatura usual: nesses casos a nomenclatura corrente é simplesmente “carbeto de ferro”, eventualmente especificando a estequiometria se necessário, por exemplo “carbeto de ferro
” ou “carbeto de ferro(4:3)”. Em literatura técnica pode aparecer como “iron carbide (Fe4C3)” em inglês; em português mantemos “carbeto de ferro” ou “carbeto de ferro (Fe4C3)”. Se a prova pede identificação do tipo, diga que é um “carbeto intersticial de ferro”. - Resumo útil para prova: não tente calcular estados de oxidação individuais — classifique como carbeto intersticial (metálico) e nomeie como “carbeto de ferro”.
Passo 7
Dicas finais rápidas para a prova (bem práticas):
- Ao ver metal de grupo 1 ou 2 com
: pense em (acetilureto) e nomeie “carbeto de X” (ex.: → carbeto de cálcio, → carbeto de magnésio). - Ao ver metálicos de transição com razão metal:carbono próxima (ex.:
, ): pense em carbeto intersticial e nomeie “carbeto de [metal]”; não force cargas. - Se precisar ser mais técnico sobre o ânion
, chame-o de “íon dicarbeto” ou “íon etineto/ethynediide ( )”.
Resposta
carbeto de magnésio
carbeto de estrôncio
carbeto de ferro (carbeto intersticial, )
carbeto de estrôncio
carbeto de ferro (carbeto intersticial,