1-0 fluoreto de cálcio apresenta fórmula química \mathrm{CaF}_{2}. Qual o tipo de ligação para a formação dessa molécula? Represente-a.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas: qual o tipo de ligação que forma o composto \mathrm{CaF}_{2} e que essa ligação seja representada. Informação dada explicitamente: a fórmula química é \mathrm{CaF}_{2}. Informação implícita relevante que vamos usar: cálcio (\mathrm{Ca}) é um metal alcalino-terroso com 2 elétrons de valência; flúor (\mathrm{F}) é um halogênio (não‑metal) com 7 elétrons de valência. Não vamos resolver nada ainda, apenas registrei o que foi pedido e os dados que o enunciado fornece ou nos sugere.
Passo 2
Entendendo os elétrons de valência (a parte que decide como os átomos se ligam).
O cálcio neutro tem configuração eletrônica externa \,[\mathrm{Ar}]\,4s^{2}. Isso significa que o cálcio tem 2 elétrons na camada de valência que pode perder relativamente fácil.
O flúor neutro tem configuração externa \,2s^{2}2p^{5}, ou seja, 7 elétrons na camada de valência; para completar o octeto precisa ganhar 1 elétron.
Explicação didática curta: elétrons de valência são os que participam de ligações. Metais tendem a perder elétrons e formar cátions; não‑metais como o flúor tendem a ganhar elétrons e formar ânions.
Passo 3
Conceito de ligação iônica (aula rápida e prática).
Ligação iônica ocorre quando um átomo doa(s) elétrons para outro átomo, formando íons com cargas opostas que se atraem eletrostaticamente.
No nosso caso, como o cálcio pode doar 2 elétrons e cada flúor precisa de 1 elétron para completar o octeto, faz sentido que um átomo de cálcio doe dois elétrons, um para cada átomo de flúor.
Equações de transferência de elétrons (mostram o processo):
\mathrm{Ca} \rightarrow \mathrm{Ca}^{2+} + 2e^{-}
\mathrm{F} + e^{-} \rightarrow \mathrm{F}^{-}\quad(\text{repetido para dois átomos de F})
(onde os dois pontos representam pares de elétrons ao redor do flúor; cada \mathrm{F}^{-} tem agora 8 elétrons na camada de valência).
Observação prática: em prova, escrever a equação de transferência \mathrm{Ca} + 2\mathrm{F} \rightarrow \mathrm{Ca}^{2+} + 2\mathrm{F}^{-} e desenhar os dois \mathrm{F}^{-} com octeto é suficiente para mostrar a ligação iônica.
Passo 5
Por que a fórmula fica \mathrm{CaF}_{2} (explicação sobre estequiometria iônica).
Cada \mathrm{Ca} forma \mathrm{Ca}^{2+}. Cada \mathrm{F} forma \mathrm{F}^{-}.
Para neutralizar a carga +2 do cálcio são necessários dois fluoretos com carga -1 cada.
Assim a razão é 1 átomo de \mathrm{Ca} : 2 átomos de \mathrm{F}, ou seja \mathrm{CaF}_{2}.
Passo 6
Estrutura no sólido — cuidado: não é uma molécula isolada, é um sólido iônico.
Compostos iônicos como \mathrm{CaF}_{2} não existem como moléculas discretas; no sólido eles formam uma rede cristalina ordenada.
Estrutura típica de \mathrm{CaF}_{2} (estrutura do tipo fluorita): os íons \mathrm{Ca}^{2+} ocupam posições regulares e cada \mathrm{Ca}^{2+} fica rodeado por 8 íons \mathrm{F}^{-}; cada \mathrm{F}^{-} é rodeado por 4 íons \mathrm{Ca}^{2+}. No celular unitário há 4\mathrm{Ca}^{2+} e 8\mathrm{F}^{-}, resultando na estequiometria \mathrm{CaF}_{2}.
Em prova, basta escrever que o composto é iônico e opcionalmente mencionar a estrutura tipo fluorita com as coordenações 8 (para Ca) e 4 (para F).
Passo 7
Exemplo rápido para fixar (comparação com NaCl, já conhecido).
No \mathrm{NaCl}, \mathrm{Na} doa 1 elétron para \mathrm{Cl}, formando \mathrm{Na}^{+} e \mathrm{Cl}^{-} e a rede é 1:1.
Em \mathrm{CaF}_{2} a lógica é a mesma (doação/aceitação de elétrons), só que o cálcio doa 2 elétrons e precisa de dois átomos de flúor para cada cálcio, daí a fórmula \mathrm{CaF}_{2}.
Passo 8
Resumo prático do que você deve escrever na prova (frases curtas, prontas para copiar).
Escreva que a ligação é iônica, justificando com a transferência de elétrons e formação de íons.
Mostre a equação de formação dos íons e desenhe as duas unidades \mathrm{F}^{-} com octeto ao redor de \mathrm{Ca}^{2+}.
Se quiser completar, mencione que no sólido o arranjo é do tipo fluorita (coordenações 8 e 4).
Resposta
Ligação iônica.
Representação: \mathrm{Ca} + 2\mathrm{F} \rightarrow \mathrm{Ca}^{2+} + 2\mathrm{F}^{-} (Lewis: \mathrm{Ca}^{2+} e dois \mathrm{F}^{-} com octeto).