Conteúdos a Lecionar:

Os iões estão na origem das substâncias iónicas. Estes corpúsculos são portadores de cargas eléctricas. Os fenómenos eléctricos explicam-se admitindo a existência de cargas eléctricas. Por exemplo, pode verificar-se que alguns materiais, em determinadas condições, adquirem novos comportamentos que se explicam a partir do fenómeno da electrização dos materiais. Por exemplo, na atmosfera, as nuvens podem armazenar grandes quantidades de cargas eléctricas e estas manifestarem-se durante uma trovoada com a formação de relâmpagos:

A acumulação destas cargas eléctricas tem origem na fricção das nuvens com as massas de ar. Assim, a fricção de determinados materiais pode estar na origem destes fenómenos eléctricos:

 Electrização por Fricção de uma Vareta de Vidro

Este fenómeno eléctrico pode ser comprovado em laboratório com a ajuda de um Electroscópio de Folha:

 Uma Vareta pode ser Electrizada por Fricção

 O Electroscópio Detecta a Presença de Carga Eléctrica

É ainda possível recriar algumas destas situações com equipamentos específicos, capazes de electrizar materiais como o Gerador de Van de Graaff.

Isto quer dizer que os materiais ao serem friccionados adquirem cargas eléctricas. Todos os materiais electrizados atraem ou repelem outros materiais também electrizados.

Acredita-se na existência de dois tipos de carga, positiva e negativa, que em equilíbrio não são perceptíveis. Quando há tal igualdade ou equilíbrio de cargas num corpo, diz-se que está electricamente neutro. É o que sucede com os átomos, que são corpúsculos electricamente neutros, isto é, o número de cargas positivas (protões) é igual ao número de cargas negativas (electrões).

Por exemplo, um átomo de berílio (Be) apresenta 4 protões no seu núcleo. Assim, na sua núvem electrónica, o berílio apresenta igual número de electrões: 4.

Estes fenómenos eléctricos manifestam-se evidenciando forças de natureza repulsiva e forças de natureza atractiva: repulsões e atrações elétricas.

Dois materiais electrizados que se atraem apresentam carga eléctrica de natureza oposta: cargas de sinal contrário.

Dois materiais electrizados que se repelem apresentam carga eléctrica da mesma natureza: cargas do mesmo sinal.

Este facto pode ser confirmado aproximando corpos previamentes electrizados e observando a interacção entre eles:

Nota:

Os átomos (ou grupo de átomos) podem ganhar ou perder  electrões. Quando ganham electrões, originam novos corpúsculos com carga eléctrica negativa. Chamam-se iões negativos ou aniões.

Quando perdem electrões, formam novos corpúsculos com carga eléctrica positiva. Designam-se por iões positivos ou catiões.

Nota:

Os iões podem ganhar ou perder mais do que um electrão. Os iões resultantes são iões polielectrónicos visto que, nestas condições, apresentam mais do que uma carga em excesso.

O Anião Oxigénio:

O Catião Magnésio:

O Catião Boro:

Os iões positivos e os iões negativos representam-se simbolicamente. No quadro que se segue indicam-se o nome e a representação simbólica de alguns iões positivos e iões negativos que se podem encontrar em águas minerais.

Nalgumas embalagens, os iões são indicados simbolicamente:

Noutras apenas é referido o nome dos iões presentes. Em qualquer dos casos é sempre feita referência às quantidades presentes de cada um dos iões (concentração).

Nota:

Os iões que apresentam apenas um átomo na sua constituição dizem-se iões monoatómicos. Aqueles que apresentam mais do que um átomo, dizem-se poliatómicos.

Nota:

Iões Monoatómicos:

Iões Poliatómicos:

Condutibilidade Eléctrica de Soluções Salinas:

O cloreto de sódio, o vulgar sal de cozinha, é uma substância formada por iões cloreto (aniões) e iões sódio (catiões). Os iões combinam-se constituindo aglomerados gigantes que se designa de rede cristalina de iões. Assim, não existem aglomerados isolados constituidos por apenas dois iões de sinal oposto, NaCl!

Assim, a fórmula química do cloreto de sódio, NaCl, representa a proporção mínima em que se combinam os iões cloro e sódio na rede cristalina.

No entanto, estes aglomerados de iões que constituem a rede cristalina não é uma compactação aleatório dos iões que apenas respeita a proporção mínima das cargas, mas antes uma estrutura gigante e ordenada de iões.

De acordo com a natureza dos iões, existem diversos empacotamentos possíveis para a rede cristalina do composto iónico.

O cloreto de sódio, no estado sólido, é um mau condutor eléctrico. No entanto, em solução aquosa ou fundido, conduz a corrente eléctrica, porque os iões constituintes do cristal de cloreto de sódio separam-se uns dos outros, sendo atraídos para os respectivos eléctrodos. É este movimento que corresponde à circulação da corrente eléctrica.

 A Água pura e o Cloreto de Sódio sólido não conduzem a corrente eléctrica

 Uma Solução Aquosa de Cloreto de Sódio conduz a corrente eléctrica

Fórmulas Químicas de Substâncias Iónicas:

A representação dos iões permite escrever as fórmulas químicas das substâncias iónicas, nas quais esses iões estão presentes.

Nota:

Na escrita da fórmula química de uma substância iónica deve escrever-se primeiro o ião positivo e depois o ião negativo. Deve em seguida procurar-se a proporção de gargas eléctricas entre o catião e o anião, por forma a obter um conjunto electricamente neutro.

Óxido de Alumínio:

Seguem-se alguns exemplos de escrita de fórmulas iónicas, (fórmulas químicas de compostos iónicos):

Cloreto de Cobre (II):

Sulfato de Zinco:

Cromato de Potássio:

Fosfato de Zinco: