Introdução à Química

Termos

• ião poliatómico Um ião composto por vários átomos.
• fórmulaempírica A razão mais simples de número inteiro entre elementos de uma fórmula de um composto.
• gás nobreTodos os elementos do grupo 18 da tabela periódica, que são monatómicos e, com excepções muito limitadas, inertes, ou não reactivos.
• electricamente neutroUma carga líquida de zero, que ocorre quando um átomo ou molécula/composto não tem excedente ou défice de electrões.

Compostos iónicos

Forma-se uma ligação iónica através da transferência de um ou mais electrões de valência, tipicamente de um metal para um não-metal, que produz um catião e um ânion que estão ligados entre si por uma força electrostática atractiva. Numa escala macroscópica, compostos iónicos, tais como cloreto de sódio (NaCl), formam uma malha cristalina e são sólidos a temperaturas e pressões normais.

A carga sobre os cátions e ânions é determinada pelo número de electrões necessários para alcançar configurações electrónicas estáveis de gás nobre. A composição iónica é então definida pelo requisito de que o composto resultante seja globalmente neutro em termos eléctricos.

Por exemplo, para combinar magnésio (Mg) e bromo (Br) para obter um composto iónico, primeiro notamos as configurações electrónicas destes átomos (nível de valência em itálico):

Mg: 1s22s22p63s2

Br: 1s22s22p63s23p63d104s24p5

Para conseguir configurações de gás nobre, o átomo de magnésio precisa de perder os seus dois electrões de valência, enquanto que o átomo de bromo, que tem 7 electrões de valência, necessita de um electrão adicional para encher a sua casca exterior. Por conseguinte, para que o composto resultante seja neutro, dois ânions de bromo devem combinar-se com um catião de magnésio para formar brometo de magnésio (MgBr2). Além disso, embora qualquer relação de 2 átomos de bromo para 1 átomo de magnésio satisfaça os dois requisitos acima, a fórmula para compostos iónicos é tipicamente apresentada como a fórmula empírica, ou a mais simples relação de número inteiro de átomos com inteiros positivos.

Nota que o catião precede sempre o anião tanto na forma escrita como nas fórmulas. Na forma escrita, enquanto o nome do catião é geralmente o mesmo que o elemento, o sufixo dos ânions de um átomo é alterado para -ide, como no caso do cloreto de sódio. Se o anião for um ião poliatómico, o seu sufixo pode variar, mas é tipicamente ou -ate ou -ite, como nos casos de fosfato de sódio e nitrito de cálcio, dependendo da identidade do ião.

Mais exemplos:

• fluoreto de lítio: Li+ e F- combinam-se para formar LiF
• cloreto de cálcio: Ca2+ e Cl- combinam-se para formar CaCl2
• óxido de ferro (II): Fe2+ e O2- combinam-se para formar FeO
• sulfureto de alumínio: Al3+ e S2- combinam-se para formar Al2S3
• sulfato de sódio: Na+ e SO42- combinam-se para formar Na2SO4
• fosfato de amónio: NH4+ e PO43- combinam-se para formar (NH4)3PO4
• clorito de potássio: K+ e ClO2- combinam-se para formar KClO2

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