Sugira uma fórmula para um mineral plausível contendo cada um dos íons a seguir.
Cobre(I)
Cobre(I)
Passo 1
O enunciado pede: sugerir uma fórmula para um mineral plausível que contenha o íon
.
Informações dadas e relevantes:
- Íon presente:
(cobre no estado de oxidação ). - Um mineral (composto iônico) deve ser eletricamente neutro: a soma algébrica das cargas dos íons que formam o composto tem de ser zero.
- Precisaremos escolher um ânion plausível que ocorra em minerais (por exemplo
, , , , , etc.) e combinar com de modo a obter neutralidade.
Passo 2
Conceito básico (explicação didática e bem mastigada): neutralidade elétrica e formação de fórmulas iônicas.
- Íons têm cargas elétricas: um cátion tem carga positiva e um ânion tem carga negativa.
- Para formar um composto iônico estável, o número de cargas positivas deve igualar o número de cargas negativas, de forma que a soma das cargas seja zero.
- Procedimento prático: escolher um ânion com carga conhecida e calcular quantos cátions
são necessários para anular a carga total negativa do ânion.
Exemplo de ânions comuns e suas cargas (frequentes em minerais):
-
(óxido) -
(sulfeto) -
(cloreto) -
(carbonato) -
(sulfato)
Passo 3
Escolhendo o ânion óxido
— por que este é bom?
- Oxigênio como óxido aparece em muitos minerais (óxidos são abundantes).
- A carga de
é , enquanto cada tem carga .
Agora balancear as cargas para obter neutralidade:
Isto mostra que são necessários dois íons
para neutralizar um íon
.
Regra de escrita: o cátion vem primeiro no fórmula, seguido pelo ânion; os subscritos indicam quantos de cada íon aparecem na fórmula empírica. Assim obtemos a fórmula:
Passo 4
Verificação de plausibilidade histórica/geológica (curiosidade e segurança para prova):
-
é um mineral real muito conhecido: cuprita (nome mineral: cuprite) é um óxido de cobre com essa fórmula, contendo . - Outras fórmulas plausíveis também seriam possíveis dependendo do ânion escolhido:
Essas alternativas mostram que o método de balanceamento é geral.
Passo 5
Dica prática para a prova (método geral fácil de aplicar):
- Para íons
e , a fórmula empírica é , onde os subscritos vêm da menor combinação inteira que iguala as cargas (ou usar o mínimo múltiplo comum). - Aplicando aqui: para
( ) e ( ), a fórmula é .
Passo 6
Resumo final e incentivo:
- Seguindo a regra de neutralidade de cargas e escolhendo um ânion óxido comum, obtém-se uma fórmula simples, comprovadamente existente na natureza.
- Vai dar certo na prova: identifique a carga do cátion, escolha um ânion plausível, iguale as cargas com a menor combinação inteira e escreva a fórmula com o cátion primeiro.