Determine a proporção necessária entre os íons e escreva a fórmula molecular do composto iônico resultante.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
- Determinar a proporção necessária entre os íons (isto é, quantos cátions e quantos ânions se combinam para formar o composto neutro).
- Escrever a fórmula molecular (empírica) do composto iônico resultante.
Informações que o enunciado me deu:
- Nenhuma: os íons específicos (nomes, fórmulas ou cargas) não foram fornecidos.
Observação importante: sem saber quais são os íons envolvidos (por exemplo
e
, ou
e
, etc.) não há como determinar uma proporção numérica ou uma fórmula única para o composto pedido. Vou, então, explicar passo a passo o método generalizado e dar exemplos completos para que você saiba exatamente o que fazer na prova.
Passo 2
Conceito básico que precisamos entender (a aula rápida):
- Um composto iônico é eletricamente neutro: a soma das cargas positivas deve cancelar a soma das cargas negativas.
- Um cátion tem carga positiva, por exemplo
, , . - Um ânion tem carga negativa, por exemplo
, , . - Objetivo: achar os menores números inteiros positivos
(número de cátions) e (número de ânions) tais que a carga total seja zero:
Se representarmos a carga do cátion por
(positivo) e a do ânion por
(com
), a condição vira
Passo 3
Método prático (fórmula geral e como aplicar na prova):
- Seja o cátion
com carga e o ânion com carga , onde e são inteiros positivos. - Procuramos os menores inteiros
e tais que
- Uma maneira rápida: calcular o máximo divisor comum
. Então
- A fórmula empírica do composto será
, escrevendo subscritos em TeX como . Se for um íon poliatômico (por exemplo ) e , colocar parênteses: .
Explicação curta do porquê isso funciona:
- Multiplicando
pela carga positiva e pela carga obtemos o mesmo total de carga em módulo; escolher os menores inteiros é equivalente a simplificar a razão pela .
Passo 4
Método criss-cross (jeito rápido muito usado em provas):
- Anotar as cargas em módulo: de
pegar ; de pegar . - Trocar (criss-cross) os números para subscritos: cátion recebe subscrito
e ânion recebe subscrito . - Simplificar a razão se for possível (dividir ambos subscritos pelo
). - Exemplo mental: para
e , criss-cross dá → .
Observação: o criss-cross é apenas uma forma prática de aplicar a igualdade
, mas sempre verifique se os subscritos podem ser simplificados.
Passo 5
Exemplo 1 (passo a passo):
e
- Cargas:
e . -
. Então
- Fórmula:
.
Explicação: um cátionneutraliza um ânion .
Passo 6
Exemplo 2 (passo a passo):
e
- Cargas:
e . -
. Então
- Fórmula:
.
Explicação: 1 cátion de cargaprecisa de 2 ânions de carga para totalizar zero.
Passo 7
Exemplo 3 (passo a passo):
e
- Cargas:
, . -
. Então
- Fórmula:
.
Explicação: 2 átomos de alumínio forneceme 3 oxigênios fornecem ; soma zero.
Passo 8
Exemplo 4 com íon poliatômico:
(amônio) e
(sulfato)
- Cargas:
para , para . -
. Então
- Fórmula:
.
Nota sobre parênteses: como há 2 ânions do mesmo tipo de um íon poliatômico (ou mais de 1 unidade do poliatômico), colocar parênteses e o subscrito fora.
Passo 9
Observações sobre metais de transição e estados de oxidação:
- Se o metal tem cargas variantes (
, , etc.), primeiro é preciso saber qual estado de oxidação está sendo usado. A partir daí aplicar o mesmo método. - A nomenclatura oficial usa algarismos romanos para indicar o estado (por exemplo ferro(II) para
).
Passo 10
Resumo rápido do procedimento que use na prova (checklist):
- Identificar o cátion
e o ânion e anotar e . - Calcular
. - Calcular
e . - Escrever a fórmula
. Se é poliatômico e , escrever . - Simplificar subscritos, se possível, e retirar sinais de carga na fórmula final (a fórmula não mostra cargas).
Passo 11
Aplicação final ao seu exercício específico:
- Como os íons não foram fornecidos no enunciado que recebi, não é possível aplicar os passos acima a um caso concreto e, portanto, não posso dar a proporção numérica nem a fórmula molecular específica pedida neste enunciado sem essa informação.
Resposta
Não é possível determinar a proporção nem a fórmula porque os íons (suas fórmulas e cargas) não foram fornecidos.