Prediga a fórmula química dos compostos iônicos formados pela combinação dos seguintes elementos, indicando qual deles formará um cátion e qual formará um anion
alumínio e oxigênio.
alumínio e oxigênio.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas ao mesmo tempo para a combinação dos elementos alumínio e oxigênio:
- Indicar qual elemento formará o cátion.
- Indicar qual elemento formará o ânion.
- Predizer a fórmula química do composto iônico formado por esses dois elementos.
Informações relevantes dadas (explicitamente pelo enunciado): os dois elementos envolvidos são alumínio e oxigênio. Não há mais dados numéricos. A partir disso precisamos usar propriedades típicas dos elementos (tendência a perder/ganhar elétrons e cargas iônicas usuais) para obter a fórmula.
Passo 2
Entendendo, de forma simples, como átomos viram íons (aula rápida e prática).
- Átomos tendem a ganhar ou perder elétrons para atingir uma configuração eletrônica estável (geralmente a dos gases nobres).
- Quando um átomo perde elétrons, ele fica com carga positiva e é chamado de cátion.
- Quando um átomo ganha elétrons, ele fica com carga negativa e é chamado de ânion.
Vou aplicar isso aos dois elementos: alumínio e oxigênio.
Passo 3
Por que o alumínio forma um cátion e qual a carga típica?
- A configuração eletrônica do alumínio é
. - Para ficar com configuração semelhante a
(estável), o alumínio tende a perder os três elétrons da camada e . - Perder 3 elétrons significa ficar com carga
. Logo o alumínio forma o cátion
Passo 4
Por que o oxigênio forma um ânion e qual a carga típica?
- A configuração eletrônica do oxigênio é
. - Faltam 2 elétrons para completar o octeto (atingir a configuração de
). - Ganhar 2 elétrons dá ao oxigênio carga
. Logo o oxigênio forma o ânion
Passo 5
Regra fundamental para compostos iônicos: a carga total deve ser zero (neutra).
- Temos
e . - Precisamos combinar números inteiros de
e de modo que a soma algébrica das cargas seja zero.
Passo 6
Método prático (mínimo de subíndices / criss-cross ou MMC):
- Tome os valores absolutos das cargas:
(do alumínio) e (do oxigênio). - O menor múltiplo comum de
e é . - Para alcançar carga total
positiva usando são necessárias unidades de (resultado: ). - Para alcançar carga total
negativa usando são necessárias unidades de (resultado: ). - Somando
e obtém-se : neutralidade satisfeita.
Passo 7
Escrevendo a fórmula com os menores índices inteiros:
- Colocando os subscritos obtidos (2 átomos de Al e 3 átomos de O) obtemos a fórmula
- Esta é a fórmula empírica (e também a fórmula real) do óxido formado: óxido de alumínio.
Passo 8
Verificação rápida (checar se faz sentido na prova):
- Carga total:
. Está neutro — correto. - Alternativa rápida (método criss-cross comum): trocar magnitudes das cargas como subscritos (3 e 2) e simplificar se possível — aqui dá
.
Passo 9
Exemplos curtos para fixar (a mesma ideia aplicada a outros pares):
-
e formam (1:1). -
e formam (1:1). - Mesma lógica: determinar cargas típicas e combinar para neutralidade.
Resposta
Cátion:
Ânion:
Fórmula do composto iônico:
Ânion:
Fórmula do composto iônico: