O fósforo pode ter número de oxidação positivo (P^5+) ou negativo (P^3-). Por que estas espécies iônicas de fósforo são estáveis?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A pergunta é sobre o fósforo, que pode ter um número de oxidação positivo ( P^5+) ou negativo ( P^3-). A gente vai precisar entender sobre estruturas eletrônicas, estabilidade de íons e como os elétrons são distribuídos no átomo de fósforo para responder por que essas formas iônicas são estáveis.

Passo 2

Primeiro, vamos olhar para a configuração eletrônica do fósforo. O fósforo tem 15 elétrons no total. Sua configuração eletrônica é:
1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^3
Isso significa que no seu nível mais externo (camada 3), ele tem 5 elétrons (2 no 3s e 3 no 3p).

Passo 3

Agora, para formar íons estáveis, o fósforo pode ganhar ou perder elétrons para alcançar uma configuração eletrônica mais estável, geralmente semelhante à dos gases nobres, que têm camadas externas completas.

Passo 4

Quando o fósforo perde 5 elétrons, ele fica com:
P^5+
Assim, ele atinge uma configuração de:
1s^2, 2s^2, 2p^6
Isso é igual ao do neônio, um gás nobre, tornando o íon P^5+ estável devido à camada eletrônica completa.

Passo 5

Por outro lado, se o fósforo ganhar 3 elétrons, ele forma:
P^3-
Sua configuração eletrônica passa a ser:
1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6
Isso iguala a configuração do argônio, outro gás nobre, conferindo estabilidade ao íon P^3-.

Passo 6

A estabilidade desses íons vem da busca do fósforo por uma configuração eletrônica mais estável, semelhante aos gases nobres, seja perdendo elétrons para ficar com carga positiva ou ganhando elétrons para ficar com carga negativa.

Resposta

As espécies iônicas P^5+ e P^3- são estáveis porque, ao perder ou ganhar elétrons, o fósforo atinge configurações eletrônicas estáveis semelhantes às dos gases nobres, completando suas camadas externas.

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