Considere os átomos
todos do mesmo período. X é um metal alcalino, Y esta no grupo VA e Z é um halogênio. (a) Qual dos três atomos é mais eletronegativo? Qual o menos? Explique. (b) Qual das ligações X-Y, X-Z, Y-Z deve ser iônica? (c) escreva a estrutura de Lewis para o composto de
Z, Y e Z.
Passo 1
O enunciado dá três átomos
e pede três coisas separadas:
- (a) Qual dos três é mais eletronegativo e qual é o menos eletronegativo? Explique.
- (b) Qual das ligações
deve ser iônica? - (c) Escreva a(s) estrutura(s) de Lewis para o composto formado por
e , para o composto formado por e , e para o composto formado por e .
Informações fornecidas e relevantes:
- Os três átomos estão no mesmo período.
-
é um metal alcalino (grupo , valência típica: elétron). -
está no grupo (grupo 15, valência típica: elétrons). -
é um halogênio (grupo / 17, valência típica: elétrons).
Passo 2
Vamos entender o conceito que precisamos: eletronegatividade e como ela varia no período.
O que é eletronegatividade?
- Eletronegatividade é a tendência que um átomo tem de atrair elétrons numa ligação química.
- É uma escala qualitativa (ex.: escala de Pauling) em que átomos com maior carga efetiva e menor tamanho atraem elétrons com mais força.
Tendência periódica (mesmo período):
- Ao andar da esquerda para a direita em um mesmo período, o número atômico aumenta e o raio atômico diminui (aprox.), de modo que a carga nuclear efetiva aumenta.
- Com mais carga efetiva e praticamente a mesma proteção por elétrons interiores, o átomo atrai elétrons com mais força → eletronegatividade cresce da esquerda para a direita no período.
Consequência prática para nossos átomos (memorização útil):
- Metais alcalinos (grupo
) ficam à esquerda → baixa eletronegatividade. - Halogênios (grupo
) ficam à direita → alta eletronegatividade. - Elementos do grupo
ficam entre esses dois.
Passo 3
Aplicando a tendência ao caso concreto:
-
é metal alcalino (grupo ): está bem à esquerda no período → eletronegatividade baixa. -
é do grupo : posição intermediária → eletronegatividade intermediária. -
é halogênio (grupo ): está à direita do período → eletronegatividade alta.
Logo, em ordem de eletronegatividade crescente:
Portanto, o mais eletronegativo é
e o menos eletronegativo é
.
Passo 4
Agora vamos definir como decidir se uma ligação será iônica ou covalente.
Regra prática (qualitativa):
- Quando um átomo muito eletropositivo (baixa eletronegatividade) se liga a um átomo muito eletronegativo, a tendência é ocorrer transferência quase completa de elétrons → ligação iônica (formam-se íons).
- Quando dois átomos têm eletronegatividades parecidas, compartilham elétrons → ligação covalente (pura ou polar).
- Uma regra numérica usada por vezes: diferença de eletronegatividade maior que cerca de
(escala de Pauling) sugere caráter predominantemente iônico. Aqui não precisamos de valores exatos: basta o raciocínio qualitativo.
Aplicando ao tripé
:
-
(muito pouco eletronegativo) com (muito eletronegativo) → grande diferença → comportamento iônico típico (ex.: NaCl). -
com : também grande diferença (metal + elemento do grupo 15) — porém, entre as três opções a ligação mais marcadamente iônica e clássica é metal + halogênio. -
com : são ambos não-metais; a ligação tende a ser covalente (polar), tipicamente com Y como átomo central formando ligações covalentes a átomos Z.
Interpretação coerente para a pergunta (única resposta correta esperada):
- A ligação que “deve ser iônica” (a mais claramente iônica dentre as três) é
(metal alcalino + halogênio).
Passo 5
Vamos construir as estruturas de Lewis pedindo passo a passo. Relembre: para fazer uma estrutura de Lewis usamos o número de elétrons de valência, a regra do octeto (quando aplicável) e a tendência de formar íons quando ocorre transferência completa.
- Determinar valências típicas (já dadas pela posição nos grupos):
-
(grupo ) tem elétron de valência. -
(grupo ) tem elétrons de valência. -
(halogênio) tem elétrons de valência.
- Combinando para satisfazer octetos:
-
precisa perder elétron para ficar com configuração estável (tornar-se ). -
precisa ganhar elétrons para completar o octeto ( ); por isso, se houver doação completa, a estequiometria iônica seria (ex.: analogamente). -
precisa ganhar elétron para completar o octeto ( ); combinação com um metal alcalino forma um sal (1:1), por exemplo . - Para ligações covalentes entre
e : quer completar o octeto formando geralmente três ligações (pois tem 5 elétrons, faz 3 ligações e fica com um par isolado). Assim a fórmula típica é (ex.: ).
- Esboço das estruturas de Lewis (representação descritiva clara):
-
Para o composto entre
e : fórmula iônica típica . - Cada
doa seu único elétron e vira (sem pontos de elétrons de valência). -
recebe 3 elétrons e forma com octeto completo (quatro pares de elétrons ao redor). - Podemos escrever a descrição de Lewis como:
, onde tem quatro pares de elétrons (quatro pares de pontos) em seu entorno.
- Cada
-
Para o composto entre
e : fórmula iônica . -
doa 1 elétron → . -
recebe 1 elétron → com octeto completo (quatro pares de elétrons). - Descrição de Lewis:
, com mostrando quatro pares de elétrons (quatro pares de pontos).
-
-
Para o composto entre
e : fórmula covalente típica . -
(5 elétrons) forma três ligações simples com três átomos ; após as três ligações, fica com um par de elétrons não-ligantes (um lone pair). - Cada
(7 elétrons) compartilha um elétron na ligação e mantém três pares isolados (três lone pairs) para completar seu octeto. - Estrutura de Lewis descritiva: átomo central
com três ligações simples a três ; tem 1 par isolado; cada tem 3 pares isolados.
-
Passo 6
Vou traduzir as descrições acima em formas compactas e explícitas (boa para revisão de prova):
-
(iônico): três cátions e um ânion com quatro pares de elétrons ao redor de . -
(iônico): e onde tem quatro pares de elétrons. -
(covalente, polar): estrutura com no centro ligado a três por ligações simples; possui um par isolado; cada possui três pares isolados.
Resposta
(a) Mais eletronegativo:
. Menos eletronegativo:
.
(b) A ligação que deve ser iônica é
.
(c) Estruturas de Lewis (formas/descrições):
(onde
tem quatro pares de elétrons ao redor, octeto completo).
(onde
tem quatro pares de elétrons ao redor, octeto completo).
central ligada por três ligações simples a três
;
tem um par isolado; cada
tem três pares isolados.