Através de seu conhecimento sobre ligaçōes quimicas, responda os itens abaixo:
3) Através do ion
, responda os itens a,b e c:
b) O cálculo das cargas formais para todos os átomos.
3) Através do ion
b) O cálculo das cargas formais para todos os átomos.
Passo 1
Beleza, vamos resolver a parte b) do exercício que pede para calcular as cargas formais de todos os átomos no íon
. Estamos trabalhando com química, mais especificamente com a teoria das ligações químicas. Para isso, vamos precisar entender o que são cargas formais e como calculá-las em uma molécula ou íon.
Passo 2
Primeiro, vamos recapitular o que é carga formal. A carga formal é uma maneira de distribuir a carga elétrica em uma molécula ou íon, assumindo que os elétrons nas ligações são compartilhados igualmente entre os átomos. A fórmula para calcular a carga formal de um átomo é:
Onde:
- $ V $ é o número de elétrons de valência do átomo.
- $ L $ é o número de elétrons não compartilhados (pares de elétrons) no átomo.
- $ B $ é o número de elétrons compartilhados nas ligações (ou seja, elétrons em ligações covalentes).
Passo 3
Agora, vamos identificar todos os átomos no íon
: temos 1 átomo de fósforo § e 4 átomos de oxigênio (O). Vamos calcular a carga formal para cada um.
Passo 4
Para o átomo de fósforo §:
- Número de elétrons de valência ($ V $): O fósforo está no grupo 15 da tabela periódica, então tem 5 elétrons de valência.
- Elétrons não compartilhados ($ L $): No íon
, o fósforo geralmente forma ligações duplas com um dos oxigênios e ligações simples com os outros três oxigênios. Assumindo que não há elétrons não compartilhados no fósforo, $ L = 0 $. - Elétrons compartilhados ($ B $): O fósforo faz quatro ligações (uma dupla e três simples), totalizando 8 elétrons compartilhados.
Aplicando na fórmula:
Passo 5
Para cada átomo de oxigênio (O):
- Número de elétrons de valência ($ V $): O oxigênio está no grupo 16, então tem 6 elétrons de valência.
- Elétrons não compartilhados ($ L $): Cada oxigênio geralmente tem 3 pares de elétrons não compartilhados (6 elétrons).
- Elétrons compartilhados ($ B $): Cada oxigênio faz uma ligação com o fósforo, o que significa 2 elétrons compartilhados.
Aplicando na fórmula:
Passo 6
Portanto, todos os três oxigênios que fazem ligações simples com o fósforo têm uma carga formal de -1 cada. O oxigênio que faz a ligação dupla com o fósforo tem uma carga formal de 0, já que está compartilhando mais elétrons.
Resposta
As cargas formais no íon
são:
- Fósforo §: +1
- Oxigênios (O): -1 cada