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Fórmulas para representar as Ligações Iônicas

Química

As fórmulas das ligações iônicas são a fórmula unitária (que indica a proporção dos íons no aglomerado iônico) e a fórmula de Lewis, que mostra os elétrons de valência.
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A ligação iônica ocorre entre íons, conforme o próprio nome sugere. Por possuírem cargas opostas, os cátions (elemento com carga positiva) e ânions (elemento com carga negativa) se atraem eletrostaticamente, formando a ligação. No entanto, um sólido iônico é constituído por um aglomerado de cátions e ânions organizados com formas geométricas bem definidas, chamadas de retículos ou reticulados cristalinos.

Por exemplo, o sal (cloreto de sódio) é formado pela transferência definitiva de um elétron do sódio para o cloro, originando o cátion sódio (Na+) e o ânion cloreto (Cl-). Na prática, essa reação envolve não só dois átomos, mas um número enorme e indeterminando de átomos que formam um retículo cristalino de forma cúbica, como mostrado abaixo:

Reticulo cristalino dos sal

Se olharmos os cristais de sal com um microscópio eletrônico de varredura, veremos que são realmente cúbicos por causa da sua estrutura interna.

Imagem de um cristal de sal no microscópio

Visto que todo composto iônico é então formado por um número indeterminado e muito grande de íons, como podemos representar um composto iônico?

A fórmula utilizada geralmente é a fórmula unitária, que é aquela que representa a proporção expressa pelos menores números possíveis de cátions e ânions que compõem o retículo cristalino, de modo que a carga total do composto seja neutralizada. Para que isso ocorra é necessário que o número de elétrons cedidos por um átomo seja igual ao número de elétrons recebidos pelo outro átomo.

Alguns aspectos sobre a fórmula unitária dos compostos iônicos são importantes, veja alguns:

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  • Escreve-se sempre primeiro o cátion e depois o ânion;
  • Visto que todo composto iônico é eletricamente neutro, as cargas individuais dos íons não precisam ser escritas;
  • Os números em subscrito que aparecem do lado direito de cada íon indica a proporção entre os átomos do cátion e os do ânion. Esses números são chamados de índices e o número 1 não é escrito.

Por exemplo, no caso do cloreto de sódio, temos que sua fórmula unitária é NaCl, pois temos exatamente 1 cátion sódio para cada ânion cloreto.

Veja outro exemplo, o Al3+ possui três cargas positivas, enquanto que o F- possui apenas uma negativa, assim são necessários três ânions fluoreto para neutralizar o composto. Com isso, concluímos que sua fórmula unitária é AlF3.

Uma forma simples de chegar à fórmula unitária do composto iônico é trocar as suas cargas pelos seus índices, como mostrado de forma genérica abaixo:

Maneira de encontrar a fórmula unitária de um composto iônico

Exemplos:

Exemplos de forma prática de descobrir a fórmula iônica

Outra fórmula usada para representar as substâncias iônicas é a fórmula de Lewis ou fórmula eletrônica, que representa os elétrons da camada de valência dos íons “bolinhas” ao redor do símbolo do elemento. No caso do sal, temos:

Fórmula de Lewis para o cloreto de sódio


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Assim como mostram esses cristais de sal, todo composto iônico é formado por um conjunto de cátions e ânions que originam um aglomerado
Assim como mostram esses cristais de sal, todo composto iônico é formado por um conjunto de cátions e ânions que originam um aglomerado

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Fórmulas para representar as Ligações Iônicas"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/formulas-para-representar-as-ligacoes-ionicas.htm. Acesso em 14 de abril de 2021.

Lista de Exercícios
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

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 – Na3AlFx.
  • Alúmen: mineral rico em sulfato de alumínio e potássio – KAl(SO42 – ou sulfato de alumínio e sódio encontrado normalmente nas rochas e conhecido como pedra-ume.

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

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

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Formada a partir da união de cargas com sinais opostos.