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

Passo 1

O enunciado pede: “Determine a fórmula química do composto iônico formado entre os elementos Mg e Cl e explique como as cargas dos íons determinam essa fórmula.”
Informações dadas:
  • O elemento magnésio: \mathrm{Mg}.
  • O elemento cloro: \mathrm{Cl}.

Passo 2

Entender o que cada átomo faz para formar íons. Aqui é importante a ideia de que átomos de elementos representativos (da tabela periódica) tendem a ganhar ou perder elétrons para atingir uma configuração eletrônica estável (tipo gás nobre). Regras práticas úteis:
  • Elementos do grupo 1 tendem a formar íons +1.
  • Elementos do grupo 2 tendem a formar íons +2.
  • Elementos do grupo 16 tendem a formar íons -2.
  • Elementos do grupo 17 tendem a formar íons -1.
Aplicando isso:
  • O magnésio ( \mathrm{Mg}) está no grupo 2, portanto forma o cátion \mathrm{Mg}^{2+} (perde dois elétrons).
  • O cloro ( \mathrm{Cl}) está no grupo 17, portanto forma o ânion \mathrm{Cl}^{-} (ganha um elétron).

Passo 3

Escrever as cargas dos íons de forma clara:
  • Magnésio: \mathrm{Mg}^{2+}.
  • Cloro: \mathrm{Cl}^{-}.
Explanação didática: \mathrm{Mg}^{2+} significa que cada íon de magnésio tem carga positiva de +2, ou seja, falta-lhe 2 elétrons em relação ao neutro. \mathrm{Cl}^{-} significa que cada íon de cloro tem carga negativa de -1, ou seja, ganhou 1 elétron.

Passo 4

Princípio de neutralidade do composto iônico: um composto iônico neutro eletricamente deve ter soma algébrica das cargas igual a zero. Isso significa que as cargas positivas total e negativas total devem se cancelar.
Matematicamente, se houver x íons de \mathrm{Mg}^{2+} e y íons de \mathrm{Cl}^{-}, a condição de neutralidade é:
x\cdot(+2) + y\cdot(-1) = 0.
Isso é uma equação simples para determinar a relação x:y.

Passo 5

Resolver a equação para encontrar a menor combinação de inteiros positivos x e y:
2x - y = 0 \quad\Rightarrow\quad y = 2x.
A menor escolha inteira e positiva para x é x=1, então y=2. Ou seja, precisa de um íon \mathrm{Mg}^{2+} para cada dois íons \mathrm{Cl}^{-}.

Passo 6

Método prático (cruzamento de cargas) — como fazer rápido na prova:
  1. Escreve as cargas sem sinal de magnitude como números e as “cruza” para subscritos: de \mathrm{Mg}^{2+} e \mathrm{Cl}^{-} obtém-se \mathrm{Mg}_1\mathrm{Cl}_2.
  2. Depois reduz-se os subscritos à menor razão inteira se possível (aqui já está reduzido).
    Isso repete o mesmo raciocínio da neutralidade, só que mecanicamente: a magnitude da carga do cátion vira subíndice do ânion e vice-versa.
Exemplo rápido similar: entre \mathrm{Na}^+ e \mathrm{O}^{2-} o composto é \mathrm{Na}_2\mathrm{O} porque 2 íons \mathrm{Na}^+ compensam um \mathrm{O}^{2-}.

Passo 7

Montar a fórmula química a partir da razão encontrada:
  • Um íon \mathrm{Mg}^{2+} combina com dois íons \mathrm{Cl}^{-}, então a fórmula empírica (a menor razão inteira) é \mathrm{MgCl}_2.
Dica para prova: sempre escreva o cátion primeiro (elemento metálico), seguido do ânion. Use subscritos apenas para quantidades diferentes de 1; quando for 1 não se escreve o subscrito.

Passo 8

Resumo conceitual final (para gravar bem):
  • Determinar a carga típica dos íons a partir do grupo da Tabela Periódica.
  • Garantir neutralidade somando as cargas (ou usando o truque do “cruzamento de cargas”).
  • Escrever a fórmula com subscritos reduzidos à menor razão inteira.

Resposta

\mathrm{MgCl}_2

Exercícios relacionados