A fórmula molecular de um composto iônico pode ser deduzida a partir da configuração eletrônica dos seus elementos constituintes. Para cada par de elementos abaixo, siga os passos:
a) Magnésio e Flúor (
)
a) Magnésio e Flúor (
Passo 1
O enunciado pede: a partir das configurações eletrônicas dos elementos dados, deduzir a fórmula molecular do composto iônico formado por magnésio e flúor. Os dados fornecidos são:
-
(número atômico do magnésio) -
(número atômico do flúor)
O objetivo final aqui é determinar a fórmula empírica (razão entre íons) do composto iônico formado por esses dois elementos.
Passo 2
Vamos obter as configurações eletrônicas dos átomos (seguindo a ordem dos níveis e subníveis:
). Explico rápido: cada termo como
significa nível principal
, subnível
, com
elétrons. A soma dos expoentes dá o número atômico.
-
Para o magnésio (
): É comum escrever em forma abreviada usando o gás nobre anterior:Aquirepresenta . -
Para o flúor (
): Ou em forma abreviada:(onde).
Passo 3
Agora identificamos os elétrons de valência (os elétrons no maior número quântico principal
; são os que participam de ligações/quebra/ganho/perda):
- Para
: nível mais externo é com configuração . Logo, número de valência = . - Para
: nível mais externo é com configuração . Logo, número de valência = .
Conceito importante (explicação didática): átomos tendem a alcançar uma configuração eletrônica mais estável, muitas vezes a do gás nobre mais próximo. Para a maioria dos elementos principais, isso corresponde ao “octeto” (ter 8 elétrons na camada de valência), exceto para níveis muito pequenos (ex.: H, He).
Passo 4
Decidir que íons cada átomo formará para atingir estabilidade:
-
O magnésio tem
elétrons na camada externa; perder esses elétrons deixa a configuração , estável. Perder elétrons resulta em íon positivo (cátion). Assim: e a configuração deé . -
O flúor tem
elétrons na camada externa; ganhar elétron completa o octeto ( ). Ganhar elétron resulta em íon negativo (ânion). Assim: e a configuração deé .
Isso mostra que a transferência de
elétrons de um átomo de magnésio para dois átomos de flúor é energeticamente favorável porque todos alcançam a configuração do gás nobre néon.
Passo 5
Fazer o balanço de cargas para obter a fórmula neutra (composto iônico deve ser eletricamente neutro macroscopicamente):
Cada
tem carga
.
Cada tem carga
.
Cada
Para neutralizar:
- Uma unidade de
precisa de duas unidades de , porque
Logo a razão íon positiva : íon negativa é
, e a fórmula empírica do composto iônico é
Passo 6
Representação do processo em termos de transferência de elétrons (síntese mental rápida para a prova):
Combinando:
Dica prática para a prova: conte os elétrons de valência; transforme cada átomo em íon com configuração de gás nobre; depois ajuste a menor razão inteira de íons que zere a carga total.
Passo 7
Nome comum e observação: a substância formada é chamada fluoreto de magnésio. Estruturalmente, trata-se de um sólido iônico no qual o cátion
e o ânion
se organizam em rede cristalina na razão
.
Força de ânimo: ótimo trabalho em seguir passo a passo — esse método (configuração → valência → íon → balanço de cargas) resolve a maioria das questões desse tipo na prova!