8{ }^{\mathrm{a}} QUESTÃO

A alumina, ou óxido de alumínio ( \mathrm{Al}_{2} \mathrm{O}_{3} ), é o principal componente da bauxita. O processo industrial de purificação desse mineral em alumina é denominado “Processo Bayer”, em homenagem ao seu descobridor Karl Josef Bayer. Em seguida, o óxido é convertido em alumínio metálico por eletrólise, no chamado “Processo Hall-Héroult”.
O óxido de alumínio \left(\mathrm{Al}_{2} \mathrm{O}_{3}\right), ou alumina, é uma substância composta pelos elementos { }^{13} \mathrm{Al} \mathrm{e}^{8} \mathrm{O}, unidos por ligação química. As propriedades desses elementos e as caracteristicas da ligação química entre eles estão descritas a seguir.
I) A alumina é um óxido, composto pelo metal { }^{13} \mathrm{Al} \mathrm{e} \mathrm{o} \mathrm{não} \mathrm{metal}{ }^{8} \mathrm{O}ã.
II) O alumínio possui número atômico 13, e sua distribuição eletrônica é 1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{1}.
III) A ligação química que ocorre entre alumínio e oxigênio é a ligação iônica.
IV) Na ligação química entre { }^{13} \mathrm{Al} \mathrm{e}{ }^{8} \mathrm{O}, os dois elementos compartilham 3 pares de elétrons.

Passo 1

O enunciado apresenta quatro afirmações sobre a alumina \mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3:
I) Que ela é um óxido formado por metal \mathrm{Al} e não-metal \mathrm{O};
II) Que a configuração eletrônica do alumínio Z=13 é 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^1;
III) Que a ligação entre \mathrm{Al} e \mathrm{O} é iônica;
IV) Que na ligação entre \mathrm{Al} e \mathrm{O} há compartilhamento de três pares de elétrons.
Conteúdos necessários: classificação de óxidos, configuração eletrônica, conceito de ligação iônica vs. covalente.

Passo 2

Analisando I: um óxido é um composto de oxigênio com outro elemento. O alumínio é metal Z=13 e o oxigênio é não-metal Z=8. Logo, chamar a alumina de óxido de metal + não-metal está correto.

Passo 3

Analisando II: o alumínio Z=13 tem 13 elétrons e sua configuração no modo fundamental é
1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^1
Portanto, a afirmação II está correta.

Passo 4

Analisando III: metal + não-metal com grande diferença de eletronegatividade (Al \approx 1,6 e O \approx 3,4) formam ligações predominantemente iônicas, em que Al cede elétrons para O. A afirmação III está correta.

Passo 5

Analisando IV: compartilhamento de três pares de elétrons caracterizaria uma ligação covalente múltipla (tripla), o que não ocorre em \mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3. Aqui há formação de íons \mathrm{Al}^{3+} e \mathrm{O}^{2-}, sem compartilhamento de pares. Logo, a afirmação IV está incorreta.

Resposta

As afirmações corretas são I, II e III.

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