(UFRO) O composto formado pela combinação do elemento X (número atômico =20 ) com o elemento Y (número atômico =9 ) provavelmente tem por fórmula:
a) X Y.
b) X Y_{2}.
c) X_{3} Y.
d) X Y_{3}.
e) X_{2} Y.

Passo 1

O enunciado dá dois elementos: X com número atômico 20 e Y com número atômico 9. Pergunta-se qual das fórmulas propostas é a mais provável para o composto formado por X e Y. As alternativas são: (a) XY, (b) XY_{2}, (c) X_{3}Y, (d) XY_{3}, (e) X_{2}Y. Vou listar claramente as informações relevantes dadas pelo enunciado: o número atômico de X é 20 e o número atômico de Y é 9. Nada mais foi fornecido, então usaremos essas informações para deduzir a fórmula.

Passo 2

Determinar quantos elétrons de valência cada elemento tem. O número atômico indica quantos elétrons o átomo tem em estado neutro. Para X com número atômico 20 a distribuição eletrônica por camadas (modo simplificado) é: 2,8,8,2. Isso significa que X tem 2 elétrons na camada mais externa (valência). Explicando de leve: as camadas se preenchem do interior para fora e o que interessa para química são os elétrons da camada externa (valência), porque eles determinam como o átomo tende a se ligar a outros.
Interpretar o comportamento químico de X. Um átomo com 2 elétrons de valência (como \,2 na camada externa) tende a perder esses 2 elétrons para atingir a configuração do gás nobre anterior (regra do octeto simplificada). Ao perder 2 elétrons, o átomo fica com carga positiva +2. Portanto, o íon mais provável formado por X é
X^{2+}.
Isso é típico de elementos do mesmo grupo que o cálcio, por exemplo.

Passo 3

Agora Y com número atômico 9. A distribuição eletrônica por camadas (modo simplificado) é: 2,7. Isso mostra que Y tem 7 elétrons de valência — ou seja, falta 1 elétron para completar o octeto.
Interpretar o comportamento químico de Y. Ao ganhar 1 elétron, Y forma o íon
Y^{-}.
Esse é o comportamento típico dos halogênios (como o flúor), que precisam de apenas um elétron para completar a camada externa.

Passo 4

Formar o composto com neutralidade elétrica. Compostos iônicos formados por cátions e ânions têm carga total zero. Temos X^{2+} e Y^{-}. Para neutralizar a carga +2 de um íon X^{2+} precisamos de duas cargas -1 (duas unidades de Y^{-}). Assim, a combinação que dá neutralidade é uma unidade de X^{2+} com duas unidades de Y^{-}. Escrevendo a neutralidade:
(+2) + 2\cdot(-1) = 0.
Portanto a fórmula empírica do composto é
XY_{2}.

Passo 5

Comparar com as alternativas dadas. A fórmula que obtivemos é XY_{2}, que corresponde à alternativa (b). Peço para não ficar tenso: isso é um procedimento padrão — identificar elétrons de valência, prever carga iônica e balancear cargas para obter a fórmula.

Resposta

b) XY_{2}

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