Question

Andradita é um mineral contendo cátions cálcio e ferro, e o ânion ortossilicato (SiO4¥­). Ele foi encontrado na América do Norte e sua fórmula é Ca3Fe2(SiO4)3. Recebeu este nome em homenagem ao famoso mineralogista brasileiro, José Bonifácio de Andrada e Silva (1763-1838), também conhecido, na História da Ciência, como o descobridor do elemento químico lítio e, na História brasileira, como o "Patriarca da Independência". De acordo com dados da tabela periódica, podemos afirmar que os números de oxidação dos íons cálcio e ferro (na andradita) e a configuracao eletronica do íon litio são, respectivamente:

R: +2, +3 e 1S2.

Resolução?

Answer 1

PERGUNTA 1 - NOX DO CÁLCIO E FERRO

Número de Oxidação, ou NOX, nos compostos iônicos, como é o caso do Ca3Fe2(SiO4)3, simplesmente expressa a carga dos átomos, sendo a soma das cargas sempre nula.

Sabe-se que na maioria dos casos - inclusive neste -, o NOX de um átomo de Oxigênio é -2. Como temos 12 átomos de Oxigênio, o NOX total de Oxigênio é -24.

O NOX do Silício é sempre +4, logo, como há 3 Silícios nesse composto, o NOX total de Silício é +12.

Com o NOX do Oxigênio e do Silício em mãos, obtemos uma soma de cargas de -12. Como o Cálcio e o Ferro são metais, podemos deduzir que ambos terão cargas positivas para nulificar a carga total do composto.

O Cálcio se encontra na 2ª família da tabela periódica, logo sua carga é +2. Como temos 3 átomos de Cálcio, eles geram uma carga +6 no total.

Até agora temos uma soma de cargas de -6.

Como o Ferro é o último elemento restante, e existem dois átomos de Ferro no composto, podemos deduzir que cada Ferro cede 3 elétrons para o composto, ou seja, cada Ferro terá carga +3.

Feita a adição (-24 + 12 + 6 + 6), obtemos carga nulificada, ou 0.

Feita a nulificação das cargas, podemos afirmar que cada átomo de Cálcio tem carga +2 e cada átomo de Ferro tem carga +3, exatamente como na resposta da sua questão.

PERGUNTA 2 - LÍTIO

A configuração eletrônica do Lítio em seu estado fundamental é 1s²2s¹, ou seja, o Lítio tem somente 1 elétron na sua camada de valência original. Pergunte-se: É mais fácil para o Lítio perder ou ganhar elétrons para completar sua camada de valência?

Bom, se o Lítio tiver que ganhar elétrons para completá-la, terá que ganhar 7 elétrons. No entanto, se ele simplesmente ceder 1 elétron, vai completar sua camada de valência. Por quê? Porque se ele ceder 1 elétron, sua configuração eletrônica vira 1s², e, como se sabe, no 1º nível de energia só podemos ter um máximo de 2 elétrons. Logo, ao perder 1 elétron, o Lítio perde sua camada de valência original, e transforma sua camada já completa em camada de valência.