Iões (catiões - cátions e aniões - ânions)

Antes de falarmos do tema em abordagem, é imperioso falarmos em primeiro lugar um pouco acerca do átomo. Como devemos saber o átomo tem duas regiões, o núcleo e a electrosfera.

No núcleo encontramos duas partículas sub-atómicas, os protões e os neutrões. Já na electrosfera estão os electrões. Os protões ($p^{+}$) são partículas com carga eléctrica positiva. Os neutrões são partículas sem carga eléctrica, ou seja, com carga nula.

Por outro lado, os electrões ($e^{-}$) são partículas com carga eléctrica negativa. Como os neutrões (n) não têm carga eléctrica, logo não têm nenhuma influência e logicamente o núcleo ficará positivamente carregado devido à presença dos protões ($p^{+}$) . E a electrosfera negativamente carregada devido à presença dos electrões ($e^{-}$).

Normalmente os átomos são electricamente neutros, o que significa que o número de protões é igual ao número de electrões ($p^{+}$ = $e^{-}$). Por exemplo, o átomo de sódio (Na) quando neutro (também conhecido por estado fundamental) tem 11 protões, 11 electrões e 12 neutrões. Como podemos ver o número de protões é igual ao número de electrões.

Entretanto, esta igualdade ou equilíbrio pode ser perturbado. Como sabemos, os átomos procuram perder, ganhar ou compartilar electrões para atingir a estabilidade electrónica (ter 8 electrões na camada de valência) . Quando isso acontece, ou seja, quando um átomo perde ou ganha electrões dá origem ao que chamamos de iões .

 

Definição

Iões – são átomos ou moléculas que adquirem carga eléctrica pela perda ou ganho de electrões.

 

Quando um átomo neutro perde electrões origina um ião positivo, chamado de catião . 

Para melhor entendimento, consideremos novamente o átomo de sódio (Na), como dissemos, tem 11 protões, 11 electrões e 12 neutrões . Então pela configuração electrónica temos:

 

Na: $1s^2$$2s^2$$2p^6$$3s^1$

 

Camada de valência: $3s^1$

 

Como vemos tem na camada de valência 1 electrão, porém para atingir a estabilidade electrónica deve ter 8 electrões na camada de valência . Como é um metal logo tem tendência de perder electrões portanto de formar catião. Portanto, vai perder o único electrão da camada de valência e como consequência vai formar o ião sódio ($Na^+$) :

 

$Na^+$ : $1s^2$$2s^2$$2p^6$

 

Camada de valência: $2s^2$$2p^6$ ⇒ 2 + 6 = 8 electrões, estabilidade electrónica atingida.

Como o número de electrões era igual ao número de protões e neste caso 1 electrão foi perdido, logo o que fica em excesso são os protões (partículas com carga positiva) daí que o átomo adquire carga eléctrica positiva. Sempre que um átomo perde electrões forma um catião . Pois neste caso o número de protões é maior que o número de electrões. Os metais têm tendência de perder electrões originando catiões .

Já quando um átomo neutro ganha electrões origina um ião negativo, chamado de anião. Agora tomemos como exemplo, o cloro, que no estado fundamental, tem 17 protões e 17 electrões. E pela configuração electrónica temos:

 

Cl : $1s^2$$2s^2$$2p^6$$3s^2$$3p^5$

 

Camada de valência: $3s^2$$3p^5$  ⇒ 2 + 5 = 7 electrões.

 

Tem na camada de valência 7 electrões, portanto para atingir a estabilidade electrónica precisa de ter 8. Por isso ele ganha ou recebe 1 electrão. Quando ganha 1 electrão o cloro origina um ião negativo (anião) . Isto se explica porque no estado fundamental o número de protões era igual ao número de electrões mas este ganhou 1 electrão, portanto o seu número de electrões aumentou em 1 unidade assim sendo o número de electrões fica maior que o número de protões. Daí que adquire carga negativa.

 

$Cl^-$: $1s^2$$2s^2$$2p^6$$3s^2$$3p^6$

 

Os ametais têm tendência de ganhar electrões originando aniões .

Para um átomo neutro se transformar num catião precisa de ganhar energia e quando um átomo neutro transforma-se num anião precisa libertar energia.

 

REPRESENTAÇÃO DOS IÕES

Como sabemos, a partícula com carga eléctrica positiva denomina-se catião e a partícula com carga negativa denomina-se anião .

 

Para a representação dos iões procedemos assim:

1 . Escrever o símbolo químico do elemento:

2 . E em cima da linha de texto escrever o número de cargas, no caso do catião escrever o número de carga positivas e no caso do anião escrever o número de cargas negativas. De um modo geral podemos representar os catiões assim: $X^{carga+}$ . Ex: $Na^+$, $Ca^{2+}$.

Como vemos o número da carga corresponde ao número de electrões que o átomo perdeu no caso do metais .

Para o anião a representação é a mesma porém muda o sinal da carga, neste caso a carga é negativa: $X^{carga-}$. Ex: $Br^-$ , S^2- . $S^{2-}$.

Também podemos ver o número da carga aqui corresponde ao número de electrões que o átomo recebeu ou ganhou .

 

Nota: O número 1 geralmente não se escreve mas apenas coloca-se o sinal (positivo ou negativo) que já fica subentendido que temosapenas carga 1. O catião é sempre menor que o respectivo átomo neutro. E o anião é sempre maior que o respectivo átomo neutro.

 

CLASSIFICAÇÃO DOS IÕES

Os catiões quanto ao número de carga s são classificados em :

Monopositivos – aqueles que têm carga +1. Que geralmente escreve-se apenas +.

Ex: $Na^+$, etc.

Dipositivos aqueles que têm carga +2.

Ex: $Ca^{2+}$ , etc.

Tripositivos – aqueles que têm carga +3.

Ex: $Al^{3+}$ , etc.

Tetrapositivos – aqueles que têm carga +4.

Ex: $Pb^{4+}$ ,etc.

 

Já os aniões quanto ao número de carga podem ser:

Monovalentes – aqueles que têm carga -1. Que geralmente escreve-se apenas - .

Ex : $Cl^{-}$ , etc.

Bivalentes – aqueles que tem carga -2.

Ex : $S^{2-}$, etc

Trivalentes – aqueles que têm carga -3.

Ex: $N^{3-}$

Tetravalentes – aqueles que têm carga -4. 

Ex: $C^{4-}$ ( Carbeto )

 

Por outro lado os iões que contêm um único tipo de átomo são chamados de iões monoatómicos . E os iões formados por dois ou mais átomos (geralmente diferentes) que combinam para formar iões (catiões ou aniões ) são chamados de iões poliatómicos .

Ex: $OH^-$ , $NH_4^{+}$ , $H_3O^+$, $CN^-$, etc.

 

 

 

 

 

 

 

REVISÃO: 14/11/2020