Biología

Escrevendo fórmulas de compostos iônicos: compostos binários e poliatômicos

Por
Rodrigo

Amostra de compostos iônicos binários

Antes de iniciar este vídeo, é útil saber como nomear um composto iônico com base em sua fórmula química. Nesta lição, você aprenderá como começar com o nome do composto iônico e transformá-lo em uma fórmula química.

Os compostos iônicos binários são bastante simples. Um composto iônico é um composto com carga neutra que é feito de íons ligados, um cátion e um ânion. O cátion tem carga positiva e o ânion tem carga negativa. Quando os dois se combinam em um composto, esse composto não tem uma carga geral. NaCl é um exemplo. Na + (um cátion com carga +1) se combina com Cl – (um ânion com carga -1) para formar NaCl (cloreto de sódio).

Antes de aprender as etapas para escrever uma fórmula química, gostaria de lembrá-lo de como determinar a carga de um íon. Para os elementos representativos, a carga do íon está relacionada à coluna ou grupo em que o elemento está.

  • Os elementos do grupo IA têm apenas um elétron de valência, portanto, quando perdem esse elétron, terão uma carga +1.
  • Os elementos do grupo IIA têm dois elétrons de valência. Quando eles perdem seus dois elétrons de valência, eles terão uma carga de +2.
  • Os elementos do grupo IIIA têm três elétrons de valência. Eles perdem seus três elétrons para formar íons +3.
  • Os elementos do Grupo de IVA são uma espécie de exceção à tendência. O estanho (Sn) e o chumbo (Pb) podem perder vários elétrons para formar íons com cargas diferentes. Carbono, silício e germânio raramente formam íons.
  • Os elementos do grupo VA têm cinco elétrons de valência. Em vez de perder esses cinco elétrons, os elementos do Grupo VA ganharão três elétrons para ter uma carga -3.
  • Os elementos do grupo VIA têm seis elétrons de valência e ganham dois elétrons para ter uma carga -2.
  • Os elementos do Grupo VIIA têm sete elétrons em sua camada externa. Esses elementos ganham um elétron para ter uma carga -1.

Os metais de transição são elementos capazes de perder diferentes números de elétrons e podem assumir várias formas iônicas. Os nomes dos íons de metal de transição contêm algarismos romanos para indicar a carga dos íons.

Por exemplo, nitrato de chumbo (II) contém um íon de chumbo +2: Pb 2+ . O óxido de vanádio (IV) contém um íon vanádio +4: V 4+ .

Compostos iónicos

Se você tiver que escrever a fórmula química de um composto iônico binário simples dado o nome do composto, siga um conjunto de três etapas. Vamos examiná-los usando o cloreto de magnésio como exemplo.

  1. Escreva os símbolos para o cátion e o ânion: Mg e Cl.
  2. Determine a carga no cátion e ânion. Se o cátion tiver um algarismo romano, essa é a carga daquele cátion. Os cátions recebem algarismos romanos quando podem assumir mais de uma forma iônica. Se não houver algarismos romanos, você pode determinar a carga a partir da posição do cátion na tabela periódica. Esse é o caso do magnésio. O magnésio está na coluna IIA, por isso tem uma carga de +2. Magnésio 2+: Mg 2+ . O cloro está na coluna VIIA, por isso tem uma carga de -1: Cl – .
  3. Determine a fórmula. Escreva os dois símbolos juntos e determine como tornar o composto neutro ao encontrar o menor múltiplo comum das cargas em cada íon. Em seguida, descubra como os átomos de cada elemento são necessários para fazer essa carga. Mg 2+ Cl – . O menor múltiplo comum é dois. Para obter uma carga de dois no magnésio, você multiplica por um – (2 * 1 = 2). Então, apenas um magnésio. Para obter uma carga de dois em cloreto, que tem uma carga -1, você precisa multiplicar por dois – (1 * 2 = 2). Portanto, você terá dois íons de cloreto, ou Cl 2 .

    1. Etapa alternativa 3: o método drop and swap. A magnitude da carga no íon torna-se o número do íon oposto necessário. Ignorando os sinais + e -, diminua o número da carga para a posição subscrita: Mg 2 Cl. Se a carga do íon for simplesmente uma, você pode ignorá-la. Agora troque os lugares dos subscritos: Mg Cl 2 . Agora você tem sua fórmula.

Exemplos binários

Vamos tentar um exemplo: óxido de sódio.

  1. Escreva Na e O.
  2. Escreva Na + e O 2- .
  3. Na + O 2- . O menor múltiplo comum é dois. Para obter uma carga de dois sobre o sódio, que tem uma carga +1, você precisa multiplicar por 2 (1 * 2 = 2). Portanto, você terá dois átomos de sódio ou Na 2 . Para obter uma carga de 2 no oxigênio, você multiplica por um – (2 * 1 = 2). Portanto, apenas um O. A fórmula final é Na 2 O.

Se quisermos fazer o método de queda e troca em vez disso, voltamos ao passo 2, onde tínhamos nossos íons e suas cargas: Na + O 2- . Primeiro, ignoramos os sinais + e – e, em seguida, baixamos o número da carga para a posição subscrita: NaO 2 . Uma vez que a carga do sódio é apenas uma, não precisamos colocar nada para baixo. Agora trocamos os lugares dos subscritos. Na 2 O. Agora temos nossa fórmula.

Vamos tentar um mais difícil: óxido de ferro (III).

  1. Escreva Fe e O.
  2. Escreva Fe 3+ e O 2- . Você sabe que o ferro tem 3+ por causa do numeral romano III depois dele.
  3. Fe 3+ O 2- . O menor múltiplo comum entre três e dois é seis. Portanto, para obter uma carga de seis no ferro, você precisa ter dois átomos de ferro porque 3 * 2 = 6: Fe 2 . Para obter uma carga de seis no oxigênio, você precisa de três deles porque 2 * 3 = 6: O 3 . Portanto, a fórmula final é Fe 2 O 3 , e isso produz um composto neutro.

Também podemos executar a etapa três usando o método drop and swap. Começando com nossos íons carregados Fe 3+ e O 2- , ignoramos os sinais + e – e, em seguida, diminuímos o número de nossas cargas: Fe 3 O 2 . Agora trocamos a posição desses subscritos: Fe 2 O 3 . Chegamos com nossa fórmula Fe 2 O 3 .

Compostos Iônicos Poliatômicos

Escrever fórmulas para compostos iônicos poliatômicos não é difícil quando você conhece a fórmula do íon poliatômico. Existem muitas tabelas disponíveis que mostram a fórmula para íons poliatômicos comuns e a carga sobre eles. Com o tempo, você memorizará facilmente os que mais usa. Use as mesmas etapas para nomear compostos iônicos binários, mas trate o íon poliatômico como uma unidade.

Exemplos Poliatômicos

Vamos tentar um exemplo: fosfato de potássio.

  1. Escreva K para potássio e PO 4 para fosfato.
  2. Escreva K + e PO 4 3- . Eu sei que a carga do fosfato é 3 porque olhei em um gráfico.
  3. Escreva K + PO 4 3- . O menor múltiplo comum entre o +1 no potássio e o -3 no fosfato é três. Portanto, você precisa de três íons de potássio porque (3 * 1 = 3), K 3 e um fosfato (1 * 3 = 3), PO 4 . Isso dá a fórmula K 3 PO 4 .
  4. Se estou usando drop and swap, começarei a partir da etapa dois. Escreva K + e PO 4 3- . Ignore os sinais + e – e, em seguida, reduza os números das cobranças ao nível subscrito. Como a carga do potássio é um, ignoro esse número. Cuidado aqui para trocar apenas o número três e não o número quatro. Isso faz parte do fosfato de íon poliatômico: K (PO 4 ) 3 . Agora eu troco o lugar dos subscritos: K 3 PO 4 .

Vamos tentar outro exemplo um pouco mais difícil: cromato de ferro (III).

  1. Escreva Fe e CrO 4 .
  2. Escreva Fe 3+ e CrO 4 2- .
  3. Escreva Fe 3+ CrO 4 2- . O íon poliatômico tem parênteses ao seu redor para denotá-lo como seu próprio íon. O menor múltiplo comum da carga +3 no ferro e a carga -2 no cromato é seis. Portanto, você precisa de dois íons de ferro, (3 * 2 = 6), Fe 2 , e três íons de cromato, (2 * 3 = 6), (CrO 4 ) 3 , para fazer um composto neutro. Observe que coloquei parênteses ao redor do íon cromato. Isso indica que tudo dentro desses parênteses é multiplicado por esse número. Fe 2 (CrO 4 ) 3 é minha fórmula final.
  4. Se abandonarmos e trocarmos, começamos com a etapa dois. Fe 3+ e CrO 4 2- . Ignoramos os sinais + e – e, em seguida, baixamos as cobranças para o nível subscrito. É útil colocar parênteses ao redor do íon poliatômico durante esta etapa – Fe 3 e , em seguida, entre parênteses (CrO 4 ) 2 . Agora troque os subscritos. Fe 2 (CrO 4 ) 3 é a fórmula final.

Resumo da lição

Os compostos iônicos são compostos neutros feitos de cátions positivos e ânions negativos. Escrever a fórmula química para compostos iônicos é bastante fácil.

  1. Escreva o símbolo do cátion e, em seguida, o símbolo do ânion.
  2. Escreva as respectivas cobranças para cada um.
  3. Encontre o menor múltiplo comum para os íons para tornar o composto neutro.

    1. Uma alternativa para a terceira etapa é o método drop and swap.

Quando você tem um composto iônico poliatômico, trate o íon poliatômico como uma unidade e escreva a fórmula química usando as mesmas etapas de um composto iônico binário.

Resultados de Aprendizagem

Você deve ser capaz de fazer o seguinte depois de assistir a esta vídeo-aula:

  • Definir compostos iônicos, cátions e ânions
  • Liste as etapas para escrever a fórmula química para compostos binários e poliatômicos
  • Explique como tratar íons poliatômicos ao escrever a fórmula para compostos poliatômicos