Utilizando a tabela periódica e configuração eletrônica da camada de valência, escreva as fórmulas empíricas do fluoreto de bário, sulfeto de potássio, nitreto de gálio, óxido de rubídio e fosfeto de cálcio.
Passo 1
O enunciado pede que eu escreva as fórmulas empíricas dos seguintes compostos, usando a tabela periódica e a configuração eletrônica da camada de valência:
- fluoreto de bário;
- sulfeto de potássio;
- nitreto de gálio;
- óxido de rubídio;
- fosfeto de cálcio.
Informações relevantes fornecidas (implicitamente): usar a tendência dos elementos da tabela periódica de ganhar/perder elétrons para formar íons com configuração de gás nobre, e combinar esses íons de modo que a carga total seja zero.
Passo 2
Breve explicação didática das regras que vou usar (sem pular etapas):
- Valência e formação de íons: átomos dos grupos principais tendem a perder ou ganhar elétrons para atingir a configuração de um gás nobre. O número de elétrons na camada externa (valência) determina a tendência.
- Cargas típicas (resumo útil):
- metais do grupo 1 formam cáions
; - metais do grupo 2 formam cáions
; - metais do grupo 13 (como Ga) costumam formar
; - não-metais do grupo 17 (halogênios) formam ânions
; - não-metais do grupo 16 formam ânions
; - não-metais do grupo 15 formam ânions
.
- metais do grupo 1 formam cáions
- Balanceamento de cargas para obter fórmula: combinar íons de sinais opostos de forma que a soma algébrica das cargas seja zero. Métodos práticos:
- trocar os módulos das cargas (método cruzado) para obter subscritos e depois simplificar se possível;
- ou usar o mínimo múltiplo comum (MMC) das magnitudes das cargas.
Vou aplicar isso elemento a elemento, mostrando a configuração de valência quando relevante.
Passo 3
Fluoreto de bário (
):
- Bário (
) é um metal alcalino-terroso (grupo 2). Configuração de valência (resumida): . Para atingir gás nobre, perde os dois elétrons e forma o cátion . - Flúor (
) é halogênio (grupo 17). Configuração de valência: . Precisa ganhar elétron para completar o octeto e forma o ânion . - Balanceando cargas:
precisa de duas cargas negativas para neutralizar. Logo, uma fórmula com um e dois é neutra. - Fórmula empírica:
.
Passo 4
Sulfeto de potássio (
):
- Potássio (
) é grupo 1. Configuração de valência: . Perde elétron e forma . - Enxofre (
) é grupo 16. Configuração de valência: . Precisa ganhar elétrons para completar o octeto e forma . - Balanceando cargas: cada
exige dois para neutralizar. Portanto a razão é . - Fórmula empírica:
.
Passo 5
Nitreto de gálio (
):
- Gálio (
) é do grupo 13. Configuração de valência (resumida): . Tem elétrons de valência efetivos (dois + um ) e tende a perder elétrons, formando . - Nitrogênio (
) é grupo 15. Configuração: . Precisa ganhar elétrons para completar o octeto e forma . - Balanceando cargas:
e têm magnitudes iguais, então se combinam numa razão . - Fórmula empírica:
.
Passo 6
Óxido de rubídio (
):
- Rubídio (
) é grupo 1. Configuração de valência: . Perde elétron e forma . - Oxigênio (
) é grupo 16. Configuração de valência: . Ganha elétrons e forma . - Balanceando cargas: cada
precisa de dois . Razão . - Fórmula empírica:
.
Passo 7
Fosfeto de cálcio (
):
- Cálcio (
) é grupo 2. Configuração de valência: . Perde elétrons e forma . - Fósforo (
) é grupo 15. Configuração de valência: . Ganha elétrons e forma . - Balanceando cargas:
e têm magnitudes e . O MMC de e é . Para obter carga total zero precisamos de três (total ) e dois (total ). Assim a razão . - Fórmula empírica:
.
Passo 8
Verificação rápida e dica prática:
- Método cruzado (trocar os módulos das cargas para virar subscritos) funciona bem, mas sempre simplifique os subscritos dividindo por fatores comuns. Ex.: para
e a troca dá (não simplifica). - Sempre confira: multiplicar subscritos pelos respectivos sinais deve dar soma zero de cargas.