Íons monoatômicos

Os átomos são arranjos admiráveis de partículas positivas, negativas e neutras. Estas estão organizadas de maneira a possibilitar que os átomos sejam estáveis. 

Interações entre as partículas que compõem os átomos

próton (+) com próton (+)       repulsão

elétron (-) com elétron (-)        repulsão

próton (+) com elétron (-)       atração

nêutron (0) com nêutron (0)    sem interação

nêutron (0) com próton (+)     sem interação

nêutron (0) com elétron (+)     sem interação

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Carga dos aglomerados de partículas

A carga de um aglomerado de partículas informa se predominam as partículas positivas ou as negativas, ou ainda, se as mesmas se encontram em igualdade. Quando há predomínio de cargas positivas, temos os íons positivos ou cátions. Quando há predomínio de cargas negativas, temos os íons negativos ou ânions. A quantidade de partículas neutras apresentada por um aglomerado não influi no balanço final de o aglomerado ser um cátion ou ser um ânion.

Quando ocorrem iguais quantidades de cargas positivas e negativas, temos um aglomerado de partículas neutro.

+ + + + + -  -  -  -  -       carga final igual a zero

Quando predominam as positivas, a carga do aglomerado será igual ao número de cargas positivas em excesso.

+ + + + + -  -  -       carga final igual a 2+

Quando predominam as negativas, a carga do aglomerado será igual ao número de cargas negativas em excesso.

+ + + + +  -  -  -  -  -  -  -        carga final igual a 2 -

Na formação de um íon positivo ou negativo, o número de prótons do átomo nunca se altera. Por isso, mesmo passando a ser um íon, um átomo nunca passa a ser outro elemento químico.

A formação de um íon positivo (saída de elétrons de um átomo neutro) sempre implica na redução do raio pois a saída do elétron acarreta em diminuição da repulsão entre as cargas negativas na eletrosfera. Este fato fica bem claro no gráfico abaixo, que compara os raios atômicos e iônicos para os elementos da família dos metais alcalinos.

A formação de um íon negativo (entrada de elétrons em um átomo neutro) sempre implica no aumento do raio pois a entrada do elétron acarreta em aumento da repulsão entre as cargas negativas na eletrosfera. Este fato fica bem claro no gráfico abaixo, que compara os raios atômicos e iônicos para os elementos da família dos halogêneos.

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Exemplo 1

(UE RJ) Há cem anos, foi anunciada ao mundo inteiro a descoberta do elétron, o que provocou uma verdadeira "revolução" na ciência. Essa descoberta proporcionou à humanidade, mais tarde, a fabricação de aparelhos eletroeletrônicos, que utilizam inúmeras fiações de cobre. A alternativa que indica corretamente o número de elétrons contido na espécie química ₂₉Cu²⁺ é:

a) 25

b) 27

c) 31

d) 33 

Resolução

Como o cobre possui número atômico igual a 29, no estado neutro ele possui 29 prótons e 29 elétrons. Na formação de um íon de carga 2+, ocorre a perda de dois elétrons, pois os prótons passam a predominar por duas unidades. A alternativa correta é a b, 29 - 2 = 27 elétrons.

Exemplo 2

(Mackenzie - SP) Espécies química simples que apresentam o mesmo número de elétrons são chamadas de isoeletrônicas. Assim entre Mg, Na¹⁺, Cl^1-, S, K¹⁺ e Ar, são isoeletrônicas:

(Dados os números atômicos: Na=11, Mg=12, S=16, Cl=17, Ar=18, K=19)

a) Cl^1- e S

b) K¹⁺, Ar e Cl^1-

c) Na¹⁺ e Mg

d) Na¹⁺ e Cl^1-

e) Na¹⁺ e K¹⁺ 

Resolução

₁₂Mg está no estado neutro e tem 12 elétrons.

₁₁Na está no estado 1+ e tem 10 elétrons.

₁₇Cl está no estado 1- e tem 18 elétrons.

₁₆S está no estado neutro e tem 16 elétrons.

₁₉K está no estado 1+ e tem 18 elétrons.

₁₈Ar está no estado neutro e tem 18 elétrons.

Têm mesmo número de elétrons as espécies Cl^1-, K¹⁺ e Ar. A alternativa correta é a b.