1. Escreva a carga mais provável para os íons formados a partir dos seguintes elementos:
    Li, S, Ca, Al, F, Ba, O, N, C.

Passo 1

O enunciado pede: “Escreva a carga mais provável para os íons formados a partir dos seguintes elementos:” e lista os elementos abaixo. Vou só listar claramente o que é pedido e os elementos fornecidos:
  • Elementos: \mathrm{Li},\\ \mathrm{S},\\ \mathrm{Ca},\\ \mathrm{Al},\\ \mathrm{F},\\ \mathrm{Ba},\\ \mathrm{O},\\ \mathrm{N},\\ \mathrm{C}.
  • Pedido: para cada um desses elementos indicar a carga (sinal e magnitude) do íon mais provável que o elemento forma.

Passo 2

Conceito chave (explicação bem didática): íons são átomos que ganharam ou perderam elétrons para atingir uma configuração eletrônica estável. A regra prática mais usada é a “regra do octeto”: átomos tendem a ter a camada de valência com 8 elétrons (exceto os casos em que só há até 2 na primeira camada). Para elementos representativos (os da sua lista são todos “principais”), isso leva a:
  • metais tendem a perder poucos elétrons para ficar com a configuração de gás nobre anterior (formando cátions, carga positiva);
  • ametais tendem a ganhar poucos elétrons para completar 8 elétrons na camada de valência (formando ânions, carga negativa).
Vou usar essa ideia do número mínimo de elétrons a ganhar/perder para chegar ao octeto para prever a carga mais provável.

Passo 3

Como determinar o nº de elétrons de valência de forma prática:
  • Para elementos dos grupos 1 e 2: valência é 1 ou 2 (respectivamente).
  • Para elementos dos grupos 13 a 18 (os chamados p-block): a valência é o número de elétrons no orbital externo, que coincide com o número do grupo subtraindo 10 (ex.: grupo 15 \Rightarrow 5 elétrons de valência).
    Com esse número de elétrons de valência, vemos se é mais simples perder (para metais) ou ganhar (para não-metais) elétrons para completar o octeto.

Passo 4

  • Número atômico 3. Configuração (resumida): \,1s^{2}2s^{1}\,.
  • Elétron de valência: 1 (grupo 1).
  • Para atingir a configuração do gás nobre anterior ( \mathrm{He}), é mais fácil perder 1 elétron do que ganhar 7.
  • Logo o íon mais provável é o cátion com carga +1: \mathrm{Li}^{+}.

Passo 5

  • Número atômico 16. Configuração (resumida): \, \ldots 3s^{2}3p^{4}\,.
  • Elétrons de valência: 6 (grupo 16).
  • Para completar o octeto precisa ganhar 2 elétrons (ir a 8). Perder 6 é improvável.
  • Portanto forma o ânion com carga -2: \mathrm{S}^{2-} (íon sulfeto).

Passo 6

  • Grupo 2, valência 2. Configuração externa \,4s^{2}\,.
  • É muito mais simples perder 2 elétrons do que ganhar 6.
  • Forma o cátion com carga +2: \mathrm{Ca}^{2+}.

Passo 7

  • Número atômico 13. Configuração externa \,3s^{2}3p^{1}\,.
  • Elétrons de valência: 3 (grupo 13).
  • Perder 3 elétrons deixa a configuração do gás nobre anterior ( \mathrm{Ne}), enquanto ganhar 5 é menos favorável.
  • Íon mais provável: \mathrm{Al}^{3+}.

Passo 8

  • Número atômico 9. Configuração externa \,2s^{2}2p^{5}\,.
  • Elétrons de valência: 7 (grupo 17).
  • Para completar o octeto precisa ganhar 1 elétron (muito favorável).
  • Forma o ânion com carga -1: \mathrm{F}^{-} (fluoreto).

Passo 9

  • Grupo 2 (um metal alcalino-terroso), valência 2.
  • Perde 2 elétrons facilmente para formar o cátion \mathrm{Ba}^{2+}.
  • Íon mais provável: \mathrm{Ba}^{2+}.

Passo 10

  • Número atômico 8. Configuração externa \,2s^{2}2p^{4}\,.
  • Valência: 6 (grupo 16).
  • Precisa ganhar 2 elétrons para completar o octeto; portanto forma \mathrm{O}^{2-} (óxido), que é o íon mais provável.

Passo 11

  • Número atômico 7. Configuração externa \,2s^{2}2p^{3}\,.
  • Valência: 5 (grupo 15).
  • Para completar o octeto precisa ganhar 3 elétrons; por isso o ânion mais comum em compostos iônicos é \mathrm{N}^{3-} (nitreto). Obs.: nitrogênio também forma muitas ligações covalentes (ex.: \mathrm{NH_{3}}), mas o íon simples mais provável no sentido iônico é \mathrm{N}^{3-}.

Passo 12

  • Número atômico 6. Configuração externa \,2s^{2}2p^{2}\,.
  • Valência: 4 (grupo 14).
  • Teoricamente pode ganhar 4 elétrons para ficar com 8 ( \mathrm{C}^{4-}) ou perder 4 ( \mathrm{C}^{4+}), mas ambas as formas iônicas isoladas são raras na prática. Carbono prefere formar ligações covalentes (compartilhamento de elétrons) em vez de formar íons simples.
  • No entanto, quando se força uma forma iônica (em compostos de caráter iônico), o íon mais citado é o carbeto \mathrm{C}^{4-}. Portanto, a “carga mais provável” na linguagem típica de íons simples é \mathrm{C}^{4-}, com a ressalva de que compostos covalentes são muito mais comuns.

Resposta

\mathrm{Li}^{+}
\mathrm{S}^{2-}
\mathrm{Ca}^{2+}
\mathrm{Al}^{3+}
\mathrm{F}^{-}
\mathrm{Ba}^{2+}
\mathrm{O}^{2-}
\mathrm{N}^{3-}
\mathrm{C}^{4-}

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