Fosfeto de cálcio e a ligação química entre fósforo e cálcio

(Mackenzie-SP) Na ligação entre átomos dos elementos químicos ₁₅P₃₁ e Ca, que tem 20 prótons, forma-se o composto de fórmula:

a) CaP

b) Ca3P

c) CaP₃

d) Ca₂P₃

e) Ca₃P₂

Resolução

Primeiramente, vamos fazer a distribuição eletrônica para os os átomos de fósforo (P) e cálcio (Ca), assim teremos informações sobre os elétrons de valência, ou seja, os elétrons que participam das ligações químicas.

O fósforo tem número atômico igual a 15, isso quer dizer que são 15 elétrons a serem distribuídos, como mostrado a seguir:

1s²
2s² 2p⁶
3s² 3p³

Já o cálcio apresenta número atômico 20 (igual ao número de prótons), sendo assim são 20 elétrons a serem distribuídos, como demonstrado a seguir:

1s²
2s² 2p⁶
3s² 3p⁶
4s²

Fosfeto de cálcio e a ligação química entre fósforo e cálcio

De acordo com as distribuições eletrônicas acima, podemos observar que o P possui 5 elétrons na camada de valência (3s² 3p³). Assim, para atingir a estabilidade, ou o octeto completo, precisa ganhar mais três elétrons.

O Ca por sua vez, possui 2 elétrons na camada de valência (4s²), sendo assim ele atinge a estabilidade doando esses dois elétrons para ficar com a camada anterior com o octeto completo.

Então, temos um átomo com tendências a ganhar elétrons e outro com tendências a perder, o que já torna possível uma ligação iônica entre eles. Entretanto, o balanço de cargas deve ser zero, ou seja, a quantidade de elétrons ganhos deve ser igual a quantidade de elétrons perdidos.  Desta forma, a formação de um composto entre os átomos de fósforo e cálcio só é possível combinando dois átomos de P com três átomos de Ca, como mostrado abaixo:

1 átomo de P ganha três elétrons    -> 2 átomo de P ganham seis elétrons;
1 átomo de Ca perde dois elétrons -> 3 átomos de Ca perdem seis elétrons;

Gabarito: LETRA E

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