Usar estruturas de Lewis para mostrar a transferência de elétrons entre os seguintes átomos para formar cátions e ânions:
Na e F
Li e S
Ba e Cl
Al e O
Na e F
Li e S
Ba e Cl
Al e O
Passo 1
O enunciado pede que eu mostre, usando estruturas de Lewis, como há transferência de elétrons entre os átomos indicados para formar cátions e ânions. Os pares são:
-
e -
e -
e -
e
O objetivo concreto: desenhar as estruturas de Lewis iniciais (com os elétrons de valência), mostrar as setas de transferência de elétrons (cada elétron como
), e indicar os íons formados (com suas cargas) e a fórmula iônica resultante quando for necessário usar mais de um átomo para equilibrar cargas.
Passo 2
Primeira aula rápida sobre estruturas de Lewis (bem simples e prática).
- O que são elétrons de valência? São os elétrons na camada externa do átomo; só eles participam na formação de íons e ligações. Vou indicar elétrons não pareados como
e pares isolados como . - Regra do octeto (regra prática): átomos do 2.º período tendem a ficar com 8 elétrons na camada externa (exceções existem, mas aqui usamos isso). Metais alcalinos do grupo 1 costumam perder 1 elétron; metais alcalino-terrosos do grupo 2 perdem 2; alumínio (grupo 13) tende a perder 3; halogênios (grupo 17) tendem a ganhar 1; oxigênio/Enxofre (grupo 16) tendem a ganhar 2.
- Convenção de desenhos: escrevo o átomo e ao lado os elétrons de valência. Exemplo genérico:
etc. Após a transferência, mostro os íons entre colchetes com carga, por exemplo para o ânion fluoreto com octeto completo.
Passo 3
-
Contagem de elétrons de valência (peguei isso da tabela periódica):
-
: elétron de valência. Represento como . -
: elétrons de valência. Represento como três pares e um elétron solteiro: . (As três são pares; o é o elétron não pareado.)
-
-
Transferência de elétron (o metal perde, o halogênio ganha):
- O sódio perde seu elétron:
- O flúor ganha esse elétron:
- O sódio perde seu elétron:
-
Resultado (verificando o octeto):
- Íon cátio:
(configuração eletrônica semelhante ao neônio, sem o elétron de valência). - Íon ânion:
— cinco “marcas” mostradas como quatro pares no desenho final, ou seja, octeto completo. - Fórmula iônica simples:
(uma transferência 1:1).
- Íon cátio:
Passo 4
-
Contagem de elétrons de valência:
-
: elétron de valência, desenho . -
: elétrons de valência, desenho com duas pares e dois elétrons não pareados: . (Equivalente a duas como pares e dois livres.)
-
-
Quem precisa de quantos elétrons?
- O enxofre precisa de
elétrons para completar o octeto (passa de para ). Cada lítio só pode doar elétron. Logo são necessários átomos de para doar os elétrons que o aceita.
- O enxofre precisa de
-
Transferência mostrando as setas:
- Dois lítios:
- Enxofre aceita os dois elétrons:
- Dois lítios:
-
Resultado (verificando o octeto):
- Íons formados:
e . - Fórmula iônica:
. - No ânion
o enxofre tem agora 8 elétrons ao redor (octeto).
- Íons formados:
Passo 5
-
Contagem de elétrons de valência:
-
(bário, grupo 2): elétrons de valência, desenho . -
(cloro, halogênio): elétrons de valência, desenho .
-
-
Transferência necessária:
- Bário tende a perder
elétrons para virar . Cada cloro aceita elétron para ficar . Portanto são necessários dois átomos de para receber os dois elétrons de um átomo de .
- Bário tende a perder
-
Reações de transferência:
- Doação:
- Aceitação (cada cloro):
- Doação:
-
Resultado:
- Íons:
e . - Fórmula iônica:
. - Cada
alcança octeto; perde seus dois elétrons de valência.
- Íons:
Passo 6
-
Contagem de elétrons de valência:
-
(alumínio, grupo 13): elétrons de valência, desenho . -
(oxigênio): elétrons de valência, desenho (duas pares e dois elétrons solteiros).
-
-
Quem dá e quem recebe:
-
tende a perder elétrons para formar . tende a ganhar elétrons para formar . Como e não combinam diretamente 1:1, achamos a menor combinação inteira: mínimo múltiplo comum de e é . - Para fornecer 6 elétrons: são necessários
átomos de (cada um doa 3, total ). Para aceitar 6 elétrons: são necessários átomos de (cada um aceita 2, total ).
-
-
Mostrando as transferências (esquemático):
- Doação:
(cada doa 3 elétrons) - Aceitação:
(cada aceita 2 elétrons e alcança octeto)
- Doação:
-
Resultado e fórmula iônica:
- Íons:
e . - Fórmula iônica resultante (com cargas balanceadas):
. - Verificação do octeto: cada
tem agora 8 elétrons ao seu redor; cada perdeu seus três elétrons de valência.
- Íons:
Passo 7
- Passo a passo prático: (a) identificar elétrons de valência de cada átomo; (b) decidir quem tende a perder (metais) e quem tende a ganhar (não-metais); (c) desenhar pontos/lonrespondentes; (d) transferir elétrons com setas
e escrever os íons entre colchetes com a carga; (e) se cargas não cancelarem 1:1, usar o menor múltiplo inteiro para encontrar quantos átomos de cada lado são necessários e escrever a fórmula iônica final. - Dica: sempre cheque o octeto do ânion e a perda dos elétrons de valência do cátion.