Questão 2 Unifesp 2º dia - Elite Colégio e Pré-Vestibular

Questão 2

Sais Modelo de Bohr Distribuição Eletrônica

O cloreto de estrôncio, substância formada pela união de íons $S r^{2 +}$ e $C l^{-}$ , é empregado na confecção de fogos de artifício devido à propriedade do elemento estrôncio e de seus compostos de emitirem luz de coloração vermelha ao serem aquecidos. O cloreto de estrôncio é comercializado sob a forma de cloreto de estrôncio hexa-hidratado.

a) Escreva a fórmula do cloreto de estrôncio hexa-hidratado e classifique essa substância quanto à função inorgânica a que pertence.

b) Escreva a configuração eletrônica em camadas do íon $S r^{2 +}$ . Explique, com base no modelo atômico de Rutherford-Bohr, a origem da luz de cor vermelha emitida por compostos de estrôncio quando aquecidos.

Resolução

a) O cloreto de estrôncio hexaidratado, de acordo com a teoria de dissociação eletrolítica de Arrhenius, é classificado na função inorgânica sal já que se trata de um composto iônico que não apresenta íons OH^- como único ânion em sua estrutura.
Por se tratar de um composto iônico, sua fórmula química é dada pela menor proporção inteira entre os íons que gera uma estrutura eletricamente neutra, ou seja, com a mesma quantidade de carga positiva e negativa.
Assim, considerando que o estrôncio é um cátion bivalente ( $S r^{2 +}$ ) e o cloreto trata-se de um ânion monovalente ( $C l^{-}$ ), a menor proporção inteira para que a estrutura seja neutra é 1:2 (ou seja, são necessários dois ânions cloreto para cada um cátion estrôncio) e, dessa forma, a fórmula do composto é $S r C l_{2}$ .Como se trata da forma hexaidratada do sal, há 6 moléculas de água por íon-fórmula do sal e, portanto, a fórmula deste sal é $S r C l_{2} \cdot 6 H_{2} O$ .

b) A configuração eletrônica em camadas do cátion bivalente de estrôncio ( $_{38} S r^{2 +}$ ), que apresenta 36 elétrons, é dada por:

$K : 2 e^{-} L : 8 e^{-} M : 18 e^{-} N : 8 e^{-}$

De acordo com o modelo atômico de Rutherford-Bohr, os átomos apresentam elétrons em torno do núcleo movimentando-se em volta deste em órbitas circulares estacionárias, ou seja, trajetórias de energia bem definida.
De acordo com os postulados norteadores na descrição do modelo, as energias das órbitas são quantizadas e, dessa forma, os elétrons só podem apresentar os valores energéticos correspondentes às energias das órbitas do íon, podendo transitar de uma órbita para outra quando trocam energia com o ambiente externo ao átomo.
Nesse contexto, quando os compostos de estrôncio são aquecidos, o sistema recebe energia térmica e, ao absorvê-la, os elétrons dos cátions mudam de camada eletrônica e atingem órbitas mais energéticas, o que leva os íons a estados excitados. Como essas condições são instáveis ao sistema, os elétrons retornam às suas camadas de origem emitindo o excedente energético na forma de fótons, cuja energia associada é correspondente à radiação eletromagnética de cor vermelha, observada quando os compostos de estôncio são aquecidos.