Demonstre as possíveis fórmulas da ligação entre:
Na e S

Passo 1

O enunciado pede: “Demonstre as possíveis fórmulas da ligação entre: Na e S”.
Informações dadas (implícitas no enunciado, que vamos usar): \mathrm{Na} é um metal alcalino (um elétron na camada externa) e \mathrm{S} é um calcogênio (seis elétrons na camada externa). Não há figura nem dados adicionais. Nosso objetivo é listar e justificar as fórmulas possíveis de compostos binários formados por \mathrm{Na} e \mathrm{S}.

Passo 2

Entendendo as valências/eletros disponíveis (aula rápida e prática).
  • A configuração eletrônica externa de \mathrm{Na} termina em 3s^1: isso significa que \mathrm{Na} tende a perder um elétron e formar o cátion \mathrm{Na}^+. Escrevemos a perda de elétron como
\mathrm{Na}\longrightarrow\mathrm{Na}^+ + \mathrm{e}^-.
  • O enxofre atômico tem configuração externa 3s^2 3p^4: faltam dois elétrons para completar o octeto, por isso o enxofre muito comumente ganha dois elétrons e forma o ânion sulfeto \mathrm{S}^{2-}:
\mathrm{S} + 2\mathrm{e}^- \longrightarrow \mathrm{S}^{2-}.
Essas duas equações mostram a tendência de transferência de elétrons (formação de íons) — ou seja, uma ligação predominantemente iônica entre \mathrm{Na} e \mathrm{S}.

Passo 3

Balanceando cargas para obter fórmulas: método prático para a prova.
  • Como \mathrm{Na}^+ tem carga +1 e \mathrm{S}^{2-} tem carga -2, precisamos de dois cátions \mathrm{Na}^+ para neutralizar um \mathrm{S}^{2-}. Logo a fórmula mínima inteira que respeita a neutralidade é
\mathrm{Na}_2\mathrm{S}.
  • Interprete isso como “dois sódios doam, juntos, dois elétrons, que o enxofre aceita formando \mathrm{S}^{2-}”. Em reação global:
2\mathrm{Na} + \mathrm{S} \longrightarrow \mathrm{Na}_2\mathrm{S}.

Passo 4

Sulfetos polissulfeto — por que aparecem outras fórmulas? (conceito e exemplo).
  • O enxofre tem química rica: além de formar o íon simples \mathrm{S}^{2-}, ele pode formar ânions em cadeia chamados polissulfetos, com fórmula geral \mathrm{S}_x^{2-} (cadeias de x átomos de enxofre ligados por ligações simples S–S). Esses ânions existem em solução e em sólidos.
  • Para neutralizar um ânion \mathrm{S}_x^{2-} (carga total -2) precisamos, como antes, de dois \mathrm{Na}^+. Isso leva à fórmula geral
\mathrm{Na}_2\mathrm{S}_x,\quad x=1,2,3,\ldots
Exemplos concretos comuns: \mathrm{Na}_2\mathrm{S} (sulfeto), \mathrm{Na}_2\mathrm{S}_2 (dissulfeto/disulfeto), \mathrm{Na}_2\mathrm{S}_3, \mathrm{Na}_2\mathrm{S}_4, etc. Esses polissulfetos aparecem quando sulfeto reage com enxofre elemental adicionando unidades \mathrm{S}_x.

Passo 5

Explicando as cargas/estados de oxidação nos polissulfetos (como raciocinar na prova).
  • Para um ânion \mathrm{S}_x^{2-} a soma das valências (estados de oxidação) de todos os átomos de enxofre é -2. Assim o estado de oxidação médio por átomo de S é -2/x. Por exemplo:
    • Para x=1: estado de oxidação do S é -2 (sulfeto, \mathrm{S}^{2-}).
    • Para x=2: soma -2 dividida por 2 dá média -1 por S (no íon \mathrm{S}_2^{2-} cada enxofre é formalmente -1, ligação S–S presente).
    • Para x=3: estado médio -2/3, etc.
  • Observação prática: na prova, você muitas vezes só precisa saber que o anião polissulfeto tem carga -2, então a fórmula com sódio será \mathrm{Na}_2\mathrm{S}_x.

Passo 6

Outras combinações “estranhas” e o que não é esperado (para evitar erros de prova).
  • Fórmulas como \mathrm{NaS} não são as esperadas em compostos simples iônicos, porque \mathrm{Na}^+ sozinho não consegue neutralizar um ânion com carga -2. Para neutralidade inteira precisamos de dois \mathrm{Na} para cada unidade aniónica de carga -2.
  • Compostos que contenham oxigênio (ex.: \mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4) são outros tipos de sais (sulfatos) e não fazem parte da simples ligação binária direta entre \mathrm{Na} e \mathrm{S} sem oxigênio — fique atento ao enunciado da prova para não confundir.

Passo 7

Resumo rápido do “truque” para escrever a fórmula na prova (receitinha):
  1. Determine as cargas típicas: \mathrm{Na}\to\mathrm{Na}^+ e enxofre pode dar \mathrm{S}^{2-} ou \mathrm{S}_x^{2-}.
  2. Balanceie cargas de forma que a soma seja zero: dois \mathrm{Na}^+ por cada ânion (\text{carga }-2).
  3. Escreva a fórmula mínima inteira: \mathrm{Na}_2\mathrm{S} para sulfeto; \mathrm{Na}_2\mathrm{S}_x para polissulfetos. Pronto — fórmula segura e justificável.

Resposta

\mathrm{Na}_2\mathrm{S}
\mathrm{Na}_2\mathrm{S}_2
\mathrm{Na}_2\mathrm{S}_3
\mathrm{Na}_2\mathrm{S}_4
\mathrm{Na}_2\mathrm{S}_5
\mathrm{Na}_2\mathrm{S}_x (fórmula geral para polissulfetos, com x inteiro positivo)

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