Tabela Periódica sem Mistério: Como prever fórmulas e cargas em compostos iônicos usando a tabela

O que você vai fazer com a tabela: prever cargas e montar fórmulas iônicas

Em compostos iônicos, a “receita” da fórmula vem de uma regra central: a soma das cargas positivas (cátions) e negativas (ânions) precisa dar zero. A tabela periódica ajuda porque, para muitos elementos representativos (blocos s e p), a carga mais provável do íon pode ser inferida pelo grupo.

Neste capítulo, você vai usar um método prático para: (1) prever a carga do cátion e do ânion pelo grupo; (2) combinar as cargas para obter a menor proporção inteira; (3) checar a neutralidade elétrica.

Cargas prováveis por grupo (atalho prático)

Para montar fórmulas rapidamente, use como referência:

• Grupo 1 (alcalinos): formam +1 (ex.: Na⁺, K⁺)
• Grupo 2 (alcalino-terrosos): formam +2 (ex.: Mg²⁺, Ca²⁺)
• Grupo 13: formam +3 (ex.: Al³⁺)
• Grupo 15: formam −3 (ex.: N³⁻, P³⁻)
• Grupo 16: formam −2 (ex.: O²⁻, S²⁻)
• Grupo 17 (halogênios): formam −1 (ex.: F⁻, Cl⁻)

Observação importante: este método é mais direto para elementos representativos. Metais de transição podem ter cargas variadas (não é o foco aqui).

Método passo a passo para montar a fórmula

Passo 1 — Identifique quem vira cátion e quem vira ânion

Em geral, metal vira cátion (carga positiva) e ametal vira ânion (carga negativa). Em uma fórmula iônica, escreve-se primeiro o cátion e depois o ânion.

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Passo 2 — Atribua as cargas prováveis pelo grupo

Use a lista de grupos acima para escrever as cargas como “rótulos” temporários, por exemplo: Mg²⁺ e Cl⁻.

Passo 3 — Balanceie as cargas para somar zero (neutralidade)

Você precisa de uma combinação inteira mínima tal que:

(nº de cátions) × (carga do cátion) + (nº de ânions) × (carga do ânion) = 0

Um atalho muito usado é o “cruzamento” dos valores absolutos das cargas, seguido de simplificação quando possível.

Passo 4 — Escreva a fórmula com índices e simplifique

Os índices (números pequenos) indicam quantos íons de cada tipo entram na proporção mínima. Se ambos os índices tiverem divisor comum, simplifique.

Passo 5 — Verifique a neutralidade (checagem final)

Multiplique cada carga pelo índice e confira se a soma dá zero. Esse passo evita erros comuns.

Exemplos progressivos (com checagem de neutralidade)

Exemplo 1: NaCl

1) Íons prováveis: Na está no grupo 1 → Na⁺. Cl está no grupo 17 → Cl⁻.

2) Balanceamento: +1 com −1 já fecha em zero na proporção 1:1.

3) Fórmula: NaCl

4) Checagem: 1×(+1) + 1×(−1) = 0.

Exemplo 2: MgCl₂

1) Íons prováveis: Mg (grupo 2) → Mg²⁺. Cl (grupo 17) → Cl⁻.

2) Balanceamento: para neutralizar +2, são necessários dois ânions −1: 1 Mg²⁺ e 2 Cl⁻.

3) Fórmula: MgCl₂

4) Checagem: 1×(+2) + 2×(−1) = +2 −2 = 0.

Exemplo 3: CaO

1) Íons prováveis: Ca (grupo 2) → Ca²⁺. O (grupo 16) → O²⁻.

2) Balanceamento: +2 com −2 fecha em 1:1.

3) Fórmula: CaO

4) Checagem: 1×(+2) + 1×(−2) = 0.

Exemplo 4: Al₂O₃

1) Íons prováveis: Al (grupo 13) → Al³⁺. O (grupo 16) → O²⁻.

2) Balanceamento (por mínimo múltiplo comum): precisamos igualar as cargas totais. O MMC de 3 e 2 é 6. Então:

• 2 Al³⁺ dão +6
• 3 O²⁻ dão −6

3) Fórmula: Al₂O₃

4) Checagem: 2×(+3) + 3×(−2) = +6 −6 = 0.

Dois jeitos equivalentes de balancear (escolha o que for mais rápido)

1) Cruzamento das cargas (valores absolutos)

Se você tem A^m+ e Bⁿ⁻, a proporção inicial costuma ser A_nB_m (depois simplifica se der).

Exemplo: Al³⁺ e O²⁻ → Al₂O₃.

2) Igualar cargas totais (MMC)

Você procura o menor total positivo e negativo iguais em módulo (como +6 e −6 no caso do Al/O). Esse método é ótimo para evitar confusão quando as cargas são 2 e 3.

Erros comuns e como evitar

• Esquecer de simplificar: se aparecer algo como Ca₂O₂, simplifique para CaO.
• Trocar a ordem: em compostos iônicos, escreva primeiro o cátion (metal) e depois o ânion (ametal).
• Não checar a soma das cargas: sempre faça a conta final; ela pega a maioria dos deslizes.

Referência opcional: quando aparece um íon poliatômico

Às vezes o ânion (ou cátion) não é um elemento isolado, mas um grupo com carga fixa, como:

• NO₃⁻ (nitrato)
• SO₄²⁻ (sulfato)
• CO₃²⁻ (carbonato)
• NH₄⁺ (amônio)

O método de neutralidade é o mesmo: trate o íon poliatômico como um “bloco” com carga. Se precisar de mais de um bloco, use parênteses.

Exemplo rápido: Mg²⁺ com NO₃⁻ → precisa de 2 nitratos: Mg(NO₃)₂. Checagem: +2 + 2×(−1) = 0.

Exercícios (com correção comentada passo a passo)

Lista 1 — Direto pelos grupos (1, 2, 13, 15, 16, 17)

• 1) K e Br
• 2) Mg e O
• 3) Al e Cl
• 4) Ca e N
• 5) Na e S
• 6) Al e S

Correção comentada — Lista 1

1) K e Br

• Cargas: K (grupo 1) → K⁺; Br (grupo 17) → Br⁻
• Balanceamento: 1:1
• Fórmula: KBr
• Checagem: +1 −1 = 0

2) Mg e O

• Cargas: Mg²⁺; O²⁻
• Balanceamento: 1:1
• Fórmula: MgO
• Checagem: +2 −2 = 0

3) Al e Cl

• Cargas: Al³⁺; Cl⁻
• Balanceamento: precisa de 3 Cl⁻ para neutralizar +3
• Fórmula: AlCl₃
• Checagem: +3 + 3×(−1) = 0

4) Ca e N

• Cargas: Ca²⁺; N (grupo 15) → N³⁻
• Balanceamento: MMC(2,3)=6 → 3 Ca²⁺ (+6) e 2 N³⁻ (−6)
• Fórmula: Ca₃N₂
• Checagem: 3×(+2) + 2×(−3) = +6 −6 = 0

5) Na e S

• Cargas: Na⁺; S (grupo 16) → S²⁻
• Balanceamento: precisa de 2 Na⁺ para neutralizar −2
• Fórmula: Na₂S
• Checagem: 2×(+1) + 1×(−2) = 0

6) Al e S

• Cargas: Al³⁺; S²⁻
• Balanceamento: MMC(3,2)=6 → 2 Al³⁺ e 3 S²⁻
• Fórmula: Al₂S₃
• Checagem: 2×(+3) + 3×(−2) = +6 −6 = 0

Lista 2 — Misturando halogênios e calcogênios

• 1) Li e F
• 2) Ba e Cl
• 3) Na e O
• 4) Mg e S
• 5) Al e O

Correção comentada — Lista 2

1) Li e F

• Cargas: Li⁺ (grupo 1); F⁻ (grupo 17)
• Fórmula: LiF
• Checagem: +1 −1 = 0

2) Ba e Cl

• Cargas: Ba²⁺ (grupo 2); Cl⁻
• Fórmula: BaCl₂
• Checagem: +2 + 2×(−1) = 0

3) Na e O

• Cargas: Na⁺; O²⁻
• Fórmula: Na₂O
• Checagem: 2×(+1) + (−2) = 0

4) Mg e S

• Cargas: Mg²⁺; S²⁻
• Fórmula: MgS
• Checagem: +2 −2 = 0

5) Al e O

• Cargas: Al³⁺; O²⁻
• Fórmula: Al₂O₃
• Checagem: 2×(+3) + 3×(−2) = 0

Lista 3 — Referência opcional com íons poliatômicos (aplique o mesmo método)

• 1) Ca²⁺ com CO₃²⁻
• 2) Al³⁺ com SO₄²⁻
• 3) Na⁺ com NO₃⁻

Correção comentada — Lista 3

1) Ca²⁺ com CO₃²⁻

• Balanceamento: +2 com −2 → 1:1
• Fórmula: CaCO₃
• Checagem: +2 −2 = 0

2) Al³⁺ com SO₄²⁻

• Balanceamento: MMC(3,2)=6 → 2 Al³⁺ e 3 SO₄²⁻
• Fórmula: Al₂(SO₄)₃ (parênteses porque são 3 “blocos” sulfato)
• Checagem: 2×(+3) + 3×(−2) = 0

3) Na⁺ com NO₃⁻

• Balanceamento: 1:1
• Fórmula: NaNO₃
• Checagem: +1 −1 = 0