A fórmula química de um composto iônico representa:
A energia cinética das moléculas que colidem entre si.
A menor razão dos íons combinados presentes na amostra cristalina
O número de íons presentes na molécula
O número de átomos em cada molécula

Passo 1

O enunciado pergunta qual das alternativas descreve corretamente o que a fórmula química de um composto iônico representa. As opções dadas são:
  1. A energia cinética das moléculas que colidem entre si.
  2. A menor razão dos íons combinados presentes na amostra cristalina
  3. O número de íons presentes na molécula
  4. O número de átomos em cada molécula
As informações relevantes do enunciado: temos um composto iônico e queremos interpretar o significado da sua fórmula química, escolhendo a alternativa correta entre as quatro apresentadas.

Passo 2

Primeiro, vamos entender com calma o que significa “fórmula química” no contexto de compostos iônicos. Quando falamos de fórmula para um composto iônico (por exemplo, \text{NaCl} ou \text{CaF}_2), essa fórmula não descreve uma única molécula isolada — porque compostos iônicos não existem como moléculas individuais — ela descreve a menor razão inteira e simples entre os íons positivos (cátions) e negativos (ânions) que se repetem no cristal. Essa representação mais simples é chamada de “unidade fórmula” ou razão estequiométrica mais simples.
Vou ilustrar com exemplos concretos (isso ajuda a decorar para a prova):
  • Em \text{NaCl}, a fórmula mostra a razão 1:1 entre \text{Na}^+ e \text{Cl}^-. Ou seja, para cada íon sódio há um íon cloro no arranjo cristalino.
  • Em \text{CaF}_2, a fórmula mostra a razão 1:2 entre \text{Ca}^{2+} e \text{F}^-. Isso quer dizer que, na rede cristalina, há dois fluoretos para cada cálcio — a fórmula mínima que resume essa razão é \text{CaF}_2.
  • Em \text{Al}_2\text{O}_3, a fórmula mostra a razão 2:3 entre \text{Al}^{3+} e \text{O}^{2-}.
Perceba que em todos os casos a fórmula ionicá diz “quantos de cada íon, na menor razão inteira”, não quantas “moléculas” existem — porque não há moléculas isoladas.

Passo 3

Agora vamos eliminar as alternativas erradas uma a uma, explicando por quê:
  • Alternativa 1: “A energia cinética das moléculas que colidem entre si.” — Isso é assunto de termodinâmica/ cinética dos gases/estados da matéria; não tem relação com a fórmula química. A fórmula não diz nada sobre energia cinética ou colisões.
  • Alternativa 3: “O número de íons presentes na molécula.” — Incorreto porque compostos iônicos geralmente não formam moléculas discretas; eles formam uma rede cristalina infinita. A fórmula indica a razão entre íons na unidade fórmula, não o “número de íons numa molécula” (termo enganoso). Se fosse reescrito como “o número de íons na unidade fórmula” seria mais próximo, mas a palavra “molécula” torna a alternativa equivocada.
  • Alternativa 4: “O número de átomos em cada molécula.” — Isso descreve uma fórmula molecular (usada para compostos covalentes, por exemplo \text{H}_2\text{O} tem 2 H e 1 O por molécula). Em compostos iônicos essa ideia de “cada molécula” não se aplica. Logo, essa alternativa também está errada.

Passo 4

Raciocínio final: a única alternativa que coincide com a definição correta de fórmula para um composto iônico é a que fala da menor razão dos íons combinados na amostra cristalina — isto é exatamente o que a fórmula iônica expressa (a menor razão inteira entre cátions e ânions que compõe a rede cristalina).

Resposta

A menor razão dos íons combinados presentes na amostra cristalina

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