Prediga a fórmula química dos compostos iônicos formados pela combinação dos seguintes elementos, indicando qual deles formará um cátion e qual formará um anion
cálcio e cloro;

Passo 1

O enunciado pede duas coisas sobre a combinação entre cálcio e cloro:
  • Prever a fórmula química do composto iônico que se forma quando esses dois elementos reagem.
  • Indicar qual elemento formará o cátion e qual formará o ânion.
Informações dadas:
  • Elementos envolvidos: cálcio e cloro.

Passo 2

Conceitos essenciais (explicados passo a passo, sem pressa):
  • Íon: átomo que ganhou ou perdeu elétrons. Cátion é íon positivo (perdeu elétrons). Ânion é íon negativo (ganhou elétrons).
  • Regra do octeto (intuitiva): átomos tendem a ganhar ou perder elétrons para ficar com uma camada de valência completa (mesma configuração eletrônica de um gás nobre).
  • Como saber se um átomo tende a perder ou ganhar elétrons? Usamos a posição na tabela periódica:
    • Elementos do grupo 1 tendem a perder 1 elétron.
    • Elementos do grupo 2 tendem a perder 2 elétrons.
    • Elementos do grupo 17 (halogênios) tendem a ganhar 1 elétron.
  • Ao formar um composto iônico, combinamos cátions e ânions em proporções que tornam a carga total do composto igual a zero (neutra).

Passo 3

Análise do cálcio:
  • O cálcio está no grupo 2 da tabela periódica. Isso significa que, na sua camada de valência, ele tem 2 elétrons que são relativamente fáceis de perder para atingir a configuração de gás nobre.
  • Configuração eletrônica simplificada do cálcio: \mathrm{Ca} = [\mathrm{Ar}]\,4s^2.
  • Se o cálcio perde os dois elétrons 4s^2, ele fica com a configuração de \mathrm{Ar} e vira um cátion com carga +2.
  • Representação do íon: \mathrm{Ca^{2+}}.

Passo 4

Análise do cloro:
  • O cloro está no grupo 17 (halogênios). Ele tem 7 elétrons na camada de valência e tende a ganhar 1 elétron para completar o octeto.
  • Configuração eletrônica simplificada do cloro: \mathrm{Cl} = [\mathrm{Ne}]\,3s^2 3p^5.
  • Ao ganhar um elétron, o cloro completa a camada 3p e fica com a configuração de \mathrm{Ar}, formando um ânion com carga -1.
  • Representação do íon: \mathrm{Cl^-}.

Passo 5

Combinação iônica e fórmula do composto:
  • Íons disponíveis: \mathrm{Ca^{2+}} e \mathrm{Cl^-}.
  • Para que a carga total do composto seja zero, a soma algébrica das cargas deve ser nula.
  • Cada \mathrm{Ca^{2+}} tem carga +2. Cada \mathrm{Cl^-} tem carga -1.
  • Para neutralizar +2 precisamos de duas cargas -1. Logo, um cátion \mathrm{Ca^{2+}} combina com dois ânions \mathrm{Cl^-}.
  • A razão inteira mais simples é 1 cálcio : 2 cloros, dando a fórmula empírica \mathrm{CaCl_2}.
  • Regra prática para escrever fórmulas iônicas: escrever o cátion primeiro e o ânion em seguida, usando subscritos mínimos para equilibrar as cargas.

Passo 6

Resumo e dica rápida para a prova (memorização prática):
  • Cálcio (grupo 2) → forma \mathrm{Ca^{2+}}.
  • Cloro (grupo 17) → forma \mathrm{Cl^-}.
  • Combinação minimal neutra → \mathrm{CaCl_2}.
  • Dica: sempre primeiro determine cargas típicas pelos grupos da tabela periódica; depois combine em razão de inteiros mínimos para zerar a carga total.

Resposta

Cátion: \mathrm{Ca^{2+}}
Ânion: \mathrm{Cl^-}
Fórmula do composto iônico: \mathrm{CaCl_2}

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