Exercícios sobre ligação iônica

Questão 1

Um elemento X possui número atômico 12 e se combina com um elemento Y, que está situado na família 15 da tabela periódica. Qual será a fórmula unitária mais provável desse composto iônico?

a)      XY

b)      XY₂

c)      X₂Y

d)     X₂Y₃

e)      X₃Y₂

Resposta: Letra E

Questão 2

O alumínio é um dos elementos mais abundantes na natureza. Pode se apresentar, por exemplo, na forma de:

• Bauxita: mineral rico em óxido de alumínio (substância formada por alumínio e oxigênio).

• Criolita: mineral com teor significativo de fluoreto de alumínio e sódio – Na₃AlF_x.

• Alumínio: mineral rico em sulfato de alumínio e potássio – KAl(SO₄)­₂ – ou sulfato de alumínio e sódio encontrado normalmente nas rochas e conhecido como pedra-ume.

Na₃     Al      F_x
3 + 3 – x = 0
x = 6

a)      Usando a Tabela Periódica, indique a fórmula do alumínio de sódio.

b)      Determine o valor de x na fórmula do fluoreto de alumínio e sódio.

Respostas:

a)  NaAl (SO₄)­₂. Sódio (Na) é da mesma família do potássio (K), consequentemente, ambos têm a mesma carga (+1) e ocupam a mesma posição do cátion na fórmula unitária.

b)     6

  _{+1        +3           -1}

3. (+1) + 1 . (+3) + x . (-1) = 0

Questão 3

Os compostos formados pelos pares Mg e Cl; Ca e O; Li e O; K e Br possuem fórmulas cujas proporções entre os cátions e os ânions são, respectivamente:

Dados: Li (Z=3); O (Z=8); Mg (Z=12); Cℓ (Z=17); K (Z=19); Ca (Z=20); Br (Z=35)

a) 1 : 1             2 : 2     1 : 1     1 : 2

b) 1 : 2            1 : 2     1 : 1     1 : 1

c) 1 : 1             1 : 2     2 : 1     2 : 1

d) 1 : 2            1 : 1     2 : 1     1 : 1

e) 2 : 2             1 : 1     2 : 1     1 : 1

Resposta: Letra D

Ligação Iônica

Na ligação iônica ou eletrovalente ocorre transferências de elétrons entre metais e ametais (não metais), o metal doa o elétron para o ametal. A força que mantém os átomos unidos é eletrostática.

• Átomos com menos de 4 elétrons na camada de Valência doam elétrons.
• Na transferência de elétrons, são formados íons com cargas elétricas opostas, eles se atraem fortemente formando substancias iônicas.

Exemplo:

NaCl( cloreto de sódio- presente no sal de cozinha)

O elemento Na (sódio) é um metal que doa um elétron para o cloro (ametal) formando íons.

Na⁺ (cátion) e Cl ^– (anion), os dois ficam com oito elétrons na ultima camada.

             

Características dos compostos iônicos:

Apresentam formas definidas, são sólidos nas condições ambientais, possuem altos pontos de fusão e ponto de ebulição,  retículo cristalino, a maioria é solúvel em água e são bons condutores de corrente elétrica em solução ou no estado liquido devido à presença de íons livres em movimento.

A forma definida, como por exemplo, do NaCl :

                             

Polaridade das ligações

De acordo com a diferença de eletronegatividade (Δ) entre os átomos envolvidos numa ligação, podemos classificar as ligações covalentes em apolares e polares.

Ligações apolares: ocorre quando a diferença de eletronegatividade é ZERO (ou muito próxima de zero). Exemplos:

                                      Cl - Cl

Eletronegatividades. →3,0 3,0→Δ = 3,0 - 3,0 = 0

H- H

      2,1  2,1→Δ = 2,1 -2,1 = 0

Ligações polares: ocorre quando a diferença de eletronegatividade é diferente de zero. Exemplos:

  H - Cl

2,1 - 3,0→Δ 3,0 - 2,1 = 0,9

I-F

2,5 - 4,0→Δ = 4,0 - 2,5 = 1,5

Regra do Octeto

Os átomos se unem para completar 2 ou 8 elétrons em sua última camada( camada de valência) e ficar com a configuração eletrônica semelhante a dos gases nobres.

Uma grande parte dos elementos adquire estabilidade eletrônica quando seus átomos apresentam oito elétrons na sua camada mais externa, e esses se ligam de forma a buscarem completar esses oito elétrons. 

Dadas as variações na distribuição eletrônica, existem várias exceções para essa regra como, por exemplo: o hidrogênio(H) e o helio (He), se estabilizam com dois elétrons na ultima camada, e em outros casos onde os átomos têm mais do que oito elétrons na ultima camada quando ligados.

Modelos Atômicos

Modelo de Dalton ( bola de bilhar) -1803 : 

Para John Dalton, os átomos eram as menores partículas possíveis, assumiam formas esféricas e possuíam massa semelhante caso fossem correspondentes ao mesmo elemento químico.

Modelo de Thomson ( pudim de passas) - 1897:

Com a descoberta do elétron ( partícula constituinte do átomo com carga negativa), o modelo de Dalton já era adequado. Com o novo modelo atômico, o átomo era uma esfera maciça  positiva com elétrons. Tornando-se neutro.

 Modelo de Rutherford ( sistema planetário) - 1908/1910:

Rutherford ao bombardear partículas sobre uma lâmina de ouro percebeu que a maioria atravessava a lâmina. Enquanto que a menor parte sofria pequeno desvio, e uma parte inferior sofria grande desvio contrário à trajetória.

Com esse experimento, descobriu que o átomo não eram maciço como se pensava, mas dotados de grande espaço vazio. Assim como, havia um núcleo que era carregado positivamente e uma nuvem eletrônica carregada negativamente. Essa nuvem eletrônica era composta por elétrons que giravam em órbitas ao redor do núcleo. Também constatou-se que a maior parte da massa de um átomo está no núcleo. De acordo com os princípios da física, os elétrons ao girarem em torno do núcleo perderiam energia, começariam a descrever um movimento helicoidal, e simplesmente cairiam no núcleo.

Teoria de Bohr:

1. Os elétrons descrevem, ao redor do núcleo, órbitas circulares com energia fixa e determinada. Sendo denominadas órbitas estacionárias.
2. Durante o movimento das órbitas estacionárias, os elétrons não emitem energia espontaneamente.

Quando um elétron recebe energia suficiente do meio externo, realiza um salto quântico: migra entre dois orbitais. E, como tende a voltar ao orbital inicial, a energia recebida é emitida na mesma quantidade para o meio. Sendo essa energia( recebida e emitida) a diferença energética entre os dois orbitais.

Charadas de Quimica

Que tal rimos um pouco? Então vamos lá.

P: Qual é o único elemento que vive na sombra?
R: O índio, porque fica em baixo do gálio!

P: E por que ele não conversa com o vizinho?
R: Porque sua mãe o ensinou a nunca falar com estanhos.


P: Dois ursos são jogados na água mas só um dissolve, porque?
R: Porque ele era um urso polar!




P: Qual elemento mais bem informado da tabela?
R: O Frâncio, que está sempre ao lado do Radio!
                           

P: Qual o doce preferido do átomo?
R: O pé de molécula.

P: Você acha um elétron e leva ele para casa, qual é o nome dele?

R: Elétrondoméstico.

P: Por que o hélio foi assaltado?

R: Porque ele é nobre.