Determine a fórmula química do composto iônico formado entre os seguintes pares de elementos e explique como as cargas dos íons determinam essa fórmula:
Na e O

Passo 1

O enunciado pede duas coisas:
  • Determinar a fórmula química do composto iônico formado entre os elementos \text{Na} e \text{O}.
  • Explicar como as cargas (cátions e ânions) determinam essa fórmula.
Informações dadas: os dois elementos envolvidos são \text{Na} (sódio) e \text{O} (oxigênio). Não há outras informações no enunciado, então vamos inferir as cargas típicas desses íons a partir de como esses átomos normalmente ganham ou perdem elétrons.

Passo 2

Entender como átomos viram íons: regra prática (explicada passo a passo).
  • Átomos tendem a ganhar ou perder elétrons para alcançar uma configuração eletrônica estável (frequentemente a configuração de gás nobre — o famoso “octeto”).
  • Quando um átomo perde elétrons ele fica com carga positiva (cátion). Quando ganha elétrons fica com carga negativa (ânion).
    Vou aplicar isso a \text{Na} e \text{O}.

Passo 3

Determinar a carga que \text{Na} normalmente forma.
  • O sódio tem, na sua camada de valência, um elétron além de uma camada completa (é um elemento do grupo 1 na tabela periódica). Ele tende a perder esse único elétron para ficar com a camada anterior completa.
  • Perder um elétron dá carga +1.
  • Logo o cátion formado é \text{Na}^+.

Passo 4

Determinar a carga que \text{O} normalmente forma.
  • O oxigênio tem seis elétrons na camada de valência; para completar o octeto precisa ganhar dois elétrons.
  • Ganhar dois elétrons dá carga -2.
  • Logo o ânion formado é \text{O}^{2-}.

Passo 5

Condição fundamental para o composto iônico: neutralidade elétrica.
  • Um composto iônico, no todo, deve ser eletricamente neutro: a soma das cargas positivas deve ser igual (em módulo) à soma das cargas negativas.
  • Escrevendo isso com as cargas que encontramos, precisamos combinar cópias de \text{Na}^+ e \text{O}^{2-} de modo que a soma das cargas dê zero.

Passo 6

Encontrar a razão correta entre \text{Na}^+ e \text{O}^{2-}.
  • Existem duas maneiras simples e equivalentes:
    1. Usar o mínimo múltiplo comum das magnitudes das cargas: \text{mcm}(1,2)=2. Isso indica que precisamos de carga total +2 vinda de cátions para neutralizar o -2 do ânion; como cada \text{Na}^+ tem +1, precisamos de 2 íons \text{Na}^+.
    2. Método “troca de algarismos” (método rápido): escreva as magnitudes das cargas como subscritos cruzados. A magnitude da carga do cátion (1) vira subscript do anião, e a magnitude da carga do ânion (2) vira subscript do cátion, resultando em \text{Na}_2\text{O}_1 (escreve-se só \text{Na}_2\text{O}).
  • Verificação por soma de cargas:
2\cdot(+1) + 1\cdot(-2) = +2 -2 = 0,
portanto a combinação é neutra.

Passo 7

Como escrever a fórmula final corretamente.
  • Convenção: em sais iônicos escreve-se primeiro o cátion e depois o ânion.
  • Colocar subscritos correspondentes ao número de íons de cada espécie (omitir o subscript 1).
  • Assim a fórmula é \text{Na}_2\text{O}.

Passo 8

Resumo didático rápido (para a prova — truque pra lembrar):
  • Identifique as cargas típicas dos íons (sódio → +1, oxigênio → -2).
  • Balanceie as cargas para obter zero (use mcm ou crossing).
  • Escreva cátion primeiro, depois ânion, com subscritos reduzidos se possível.
  • Aplicando: \text{Na}^+ + \text{O}^{2-} \text{Na}_2\text{O}.

Resposta

\text{Na}_2\text{O}

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