Das fórmulas dadas a seguir, algumas apresentam erros. Identifique as fórmulas e comente os erros.
Passo 1
O enunciado apresenta a fórmula química
e pede para identificar se há erro(s) e comentar quais são.
Informações dadas: a fórmula fornecida é .
Pergunta: essa fórmula está correta? Se não, qual é o erro e como corrigi-la?
Informações dadas: a fórmula fornecida é
Pergunta: essa fórmula está correta? Se não, qual é o erro e como corrigi-la?
Passo 2
Vamos revisar um conceito básico que sempre usamos para checar fórmulas: contagem de elétrons de valência.
Cada átomo traz um número de elétrons de valência (os elétrons das camadas externas que participam de ligações). Para os átomos aqui:
tem
elétrons de valência.
Cada tem
elétron de valência.
Para a espécie (do jeito que foi escrita), o total de elétrons de valência é
Cada átomo traz um número de elétrons de valência (os elétrons das camadas externas que participam de ligações). Para os átomos aqui:
Cada
Para a espécie
Então a molécula neutra
teria
elétrons de valência — um número ímpar.
Passo 3
Por que o número ímpar importa? Em estruturas de Lewis (que representam pares de elétrons em ligações e pares isolados), um número ímpar de elétrons implica obrigatoriamente a existência de um elétron ímpar não pareado: isso gera um radical (espécie com elétron desemparelhado) e normalmente é instável. Além disso, para átomos como o nitrogênio procurar satisfazer a regra do octeto (ter 8 elétrons ao redor) fica complicado com 9 elétrons totais. Portanto, a espécie neutra
como apresentada não corresponde à forma estável mais conhecida; ela seria um radical temporário (
) e não é a forma química que se espera escrever em química inorgânica/analítica cotidiana.
Passo 4
A espécie estável e comum com quatro hidrogênios ligada ao nitrogênio é o íon amônio, cujo símbolo correto é
. Vamos checar eletronicamente: para
o total de elétrons de valência é
onde subtraímos
porque há carga positiva (falta um elétron). Com
elétrons é possível desenhar a estrutura de Lewis com nitrogênio formando quatro ligações simples com quatro hidrogênios e sem pares não ligantes no N — o nitrogênio atinge efetivamente um octeto (compartilhado via ligações) e a estrutura é estável.
Passo 5
Cálculo de carga formal para confirmar: em
, o nitrogênio “possui” metade dos elétrons de ligação (4 ligações → 8 elétrons → 4 para o N) e nenhum par isolado, logo carga formal do N é
Isso coincide com a carga global
do íon. Portanto
é a fórmula correta e coerente eletronicamente.
Passo 6
Comentários sobre notação correta: ao escrever íons em fórmulas, é preferível indicar a carga como sobrescrito, por exemplo
. Quando estiver representando o íon dentro de um composto iônico (por exemplo, cloreto de amônio), é comum escrever o cátion entre colchetes com a carga fora:
ou simplesmente
para o sal. Evite deixar a carga implícita — no enunciado a falta do sinal de carga é justamente o erro.
Passo 7
Resumo comparativo rápido (pra fixar, tipo amigo explicando):
- Compare com
(metano): o carbono tem 4 elétrons de valência, mais de hidrogênios = elétrons — número par e fácil de dar forma estável (não precisa de carga). - Em
a soma dá (ímpar) → problema; em soma dá → estável (íons amônio são muito comuns). Isso é uma maneira prática de checar se uma fórmula faz sentido.