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
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:
Informações dadas:
- O elemento magnésio:
. - O elemento cloro:
.
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
tendem a formar íons . - Elementos do grupo
tendem a formar íons . - Elementos do grupo
tendem a formar íons . - Elementos do grupo
tendem a formar íons .
Aplicando isso:
- O magnésio (
) está no grupo , portanto forma o cátion (perde dois elétrons). - O cloro (
) está no grupo , portanto forma o ânion (ganha um elétron).
Passo 3
Escrever as cargas dos íons de forma clara:
- Magnésio:
. - Cloro:
.
Explanação didática:
significa que cada íon de magnésio tem carga positiva de
, ou seja, falta-lhe
elétrons em relação ao neutro.
significa que cada íon de cloro tem carga negativa de
, ou seja, ganhou
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
íons de
e
íons de
, a condição de neutralidade é:
Isso é uma equação simples para determinar a relação
.
Passo 5
Resolver a equação para encontrar a menor combinação de inteiros positivos
e
:
A menor escolha inteira e positiva para
é
, então
. Ou seja, precisa de um íon
para cada dois íons
.
Passo 6
Método prático (cruzamento de cargas) — como fazer rápido na prova:
- Escreve as cargas sem sinal de magnitude como números e as “cruza” para subscritos: de
e obtém-se . - 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
e
o composto é
porque
íons
compensam um
.
Passo 7
Montar a fórmula química a partir da razão encontrada:
- Um íon
combina com dois íons , então a fórmula empírica (a menor razão inteira) é .
Dica para prova: sempre escreva o cátion primeiro (elemento metálico), seguido do ânion. Use subscritos apenas para quantidades diferentes de
; quando for
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.