O que é um íon-fórmula?

Íon-fórmula é o nome dado à fórmula de qualquer substância química formada a partir de uma ligação iônica entre os átomos. Como envolve uma ligação iônica, o íon-fórmula possui a presença do átomo de um metal e do átomo de um ametal ou a presença de um átomo de metal e um átomo de hidrogênio.

A escrita geral de um íon-fórmula é:

XY

X representa o átomo do elemento metálico e Y representa o átomo de um ametal qualquer ou o hidrogênio. A indicação do metal sempre aparece primeiro em um íon-fórmula, como podemos observar nos exemplos abaixo:

• NaCl (Cloreto de sódio)

• KI (Iodeto de potássio)

• CaO (Óxido de cálcio)

• Al₂O₃ (Óxido de crômio III)

• MgO (Óxido de magnésio)

• MgCl₂ (Cloreto de magnésio)

Para realizar a montagem de um íon-fórmula, devemos levar em consideração primeiramente a necessidade de perder ou ganhar elétrons para atingir a regra do octeto de cada um dos átomos envolvidos na ligação iônica. A necessidade de cada átomo varia de acordo com a sua natureza (metal ou ametal) e sua família periódica, isto é:

• Família IA: Todos os elementos são metais e apresentam um elétron na camada de valência, logo, eles precisam perder um elétron, tornando-se um cátion 1+.

• Família IIA: Todos os elementos são metais e apresentam dois elétrons na camada de valência, logo, eles precisam perder dois elétrons, tornando-se um cátion 2+.

• Família IIIA: Os elementos apresentam três elétrons na camada de valência. Se for metal, precisa perder três elétrons, tornando-se um cátion 3+. No caso do boro, que é ametal, deve ganhar três elétrons, tornando-se um ânion 3-.

• Família IVA: Os elementos apresentam quatro elétrons na camada de valência. Se for metal, precisa perder quatro elétrons, tornando-se um cátion 4+. No caso do carbono e silício, que são ametais, precisam ganhar quatro elétrons, tornando-se um ânion 4-.

• Família VA: Os elementos apresentam cinco elétrons na camada de valência. Se for metal, precisa perder cinco elétrons, tornando-se um cátion 5+. No caso do nitrogênio, fósforo e arsênio, que são ametais, devem ganhar três elétrons, tornando-se um ânion 3-.

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• Família VIA: Os elementos apresentam seis elétrons na camada de valência. Se for ametal, precisa ganhar dois elétrons, tornando-se um ânion 2-.

• Família VIIA: Os elementos apresentam sete elétrons na camada de valência. Se for ametal, precisam ganhar um elétron, tornando-se um ânion 1-.

Assim, se conhecermos a família dos átomos envolvidos e a natureza de cada um deles, basta encontrarmos as cargas (a+ e b-) e multiplicar cruzado para que a carga de cada um vire a quantidade (b e a) do outro no íon-fórmula resultante.

X^a+ com Y^b- → X_bY_a

Veja alguns exemplos:

Exemplo 1: íon-fórmula originado entre o elemento Bário (Ba) e o elemento enxofre (S):

• Bário: família IIA, metal, carga 2+.

• Enxofre: família VIA, ametal, carga 2-.

Assim, temos os seguinte íons:

Ba²⁺ com S^2- → Ba₂S₂

Como as quantidades são iguais, podemos desconsiderar os números e escrever o íon-fórmula apenas como BaS.

Exemplo 2: íon-fórmula originado entre o elemento Potássio (K) e o elemento Bromo (Br):

• Potássio: família IA, metal, carga 1+

• Bromo: família VIIA, ametal, carga 1-

Assim, temos os seguinte íons:

K¹⁺ com Br^1- → K₁Br₁

Como as quantidades são iguais, podemos desconsiderar os números e escrever o íon-fórmula apenas como KBr.

Exemplo 3: íon-fórmula originado entre o elemento Índio (In) e o elemento Oxigênio (O):

• Índio: família IIIA, metal, carga 3+

• Oxigênio: família VIA, ametal, carga 2-

Assim, temos os seguinte íons:

In³⁺ com O^2- → In₂O₃

Exemplo 4: íon-fórmula originado entre o elemento Chumbo (Pb) e o elemento Nitrogênio (N):

• Chumbo: família IVA, metal, carga 4+

• Nitrogênio: família VA, ametal, carga 3-

Assim, temos os seguinte íons:

Pb⁴⁺ com N^3- → Pb₃N₄

Por Me. Diogo Lopes Dias