Utilizando símbolos de Lewis, represente a reação entre bário (Ba) e cloro (Cl).
(a) Indique quantos elétrons são transferidos.
(b) Identifique quais íons são formados.
(c) Determine a fórmula química do composto formado.
(a) Indique quantos elétrons são transferidos.
(b) Identifique quais íons são formados.
(c) Determine a fórmula química do composto formado.
Passo 1
O enunciado pede que eu represente, usando símbolos de Lewis, a reação entre bário e cloro e responda três coisas:
- (a) quantos elétrons são transferidos;
- (b) quais íons são formados;
- (c) qual é a fórmula química do composto formado.
Informações relevantes que eu uso (dados básicos de química que vêm do sistema periódicos e do modelo de Lewis):
- O bário é um metal do grupo
, portanto possui elétrons de valência. - O cloro é um halogênio do grupo
, portanto possui elétrons de valência. - Em ligações iônicas, metais tendem a perder seus elétrons de valência para atingir a configuração de gás nobre; não metais (como o cloro) tendem a ganhar elétrons para completar o octeto (ter
elétrons na camada de valência). - Vou representar elétrons como pontos (símbolos de Lewis) e mostrar a transferência desses elétrons, formando íons com cargas formais indicadas.
Passo 2
Relembrando como montar símbolos de Lewis (mini-aula):
- Símbolos de Lewis colocam pontos ao redor do símbolo do elemento para indicar os elétrons de valência.
- Cada ponto representa um elétron de valência. Pares de pontos representam pares de elétrons.
- Exemplo prático: um átomo com
elétrons de valência é escrito como o símbolo do elemento com dois pontos próximos; com elétrons de valência, o símbolo tem sete pontos (três pares e um ímpar).
Agora escrevo os símbolos de Lewis dos reagentes (cada expressão química deve ficar em modo matemático):
- Bário (átomo neutro,
elétrons de valência):
(aqui os dois
representam os dois elétrons de valência de
).
- Cloro (átomo neutro,
elétrons de valência). Há duas unidades de reagindo com um (isso será justificado adiante), cada uma com sete pontos; uma forma de indicar sete elétrons ao redor de é:
(numa notação simples: três pares e um elétron isolado totalizando
elétrons).
Passo 3
Explicando por que ocorre transferência e como ela acontece (mini-aula sobre ligação iônica):
- O
tem elétrons na camada de valência. Perdendo esses elétrons, ele alcança a configuração do gás nobre anterior e fica com carga positiva . - Cada átomo de
precisa de elétron para completar o octeto (passar de para elétrons na camada de valência). Ao receber um elétron, cada forma o íon . - Portanto, um átomo de
pode dar seus elétrons, um para cada um de dois átomos de . Isso resulta em dois íons e um íon .
Vou representar essa transferência com setas (cada ponto que parte do
vai para um
):
Átomos antes da reação (Lewis):
Setas mostrando a transferência de dois elétrons (um para cada
):
Passo 4
Representação dos íons com símbolos de Lewis (após a transferência):
- O
perde os elétrons e vira o cátion:
(neste íon não se costuma desenhar elétrons de valência porque a camada de valência do metal ficou vazia quanto aos elétrons externos; a carga é o que importa).
- Cada
recebe um elétron adicional e passa a ter elétrons (octeto). O íon com octeto pode ser representado com 8 pontos dentro de colchetes, mostrando a carga:
(aqui os oito
representam os oito elétrons de valência do íon
; o colchete e o expoente
indicam a carga negativa).
Passo 5
Contagem explícita de elétrons transferidos (resposta para (a)):
- O
perde elétrons no total. - Cada
ganha elétron; como há dois , são ganhos elétrons no total (um por cada cloro).
Portanto, o número total de elétrons transferidos na reação é.
Passo 6
Identificação dos íons formados (resposta para (b)):
- O bário forma o cátion
(perdeu elétrons). - Cada cloro forma o ânion
(cada um ganhou elétron). Há duas unidades de por cada .
Passo 7
Determinação da fórmula do composto (resposta para (c)) e checagem de neutralidade:
- Para obter um composto neutro, as cargas totais positiva e negativa devem somar zero.
- Um
(carga ) vai se combinar com duas unidades de (cada uma com carga ), porque . - Logo, a fórmula que indica a razão
átomo de para átomos de é:
Passo 8
Resumo visual final da reação em símbolos de Lewis (combinação das peças anteriores):
Isto corresponde ao composto iônico
, formado pela atração eletrostática entre
e duas unidades de
.
Resposta
(a)
elétrons\n
(b) e
(duas unidades de
)\n
(c)
(b)
(c)