Exercícios: Nomenclatura IUPAC: substâncias elementares, iões monoatómicos e compostos binários

O ferro de uma ponte ($\text{Fe}$) e o dióxido de carbono que liberamos ao respirar ($\text{CO}_2$): uma das duas é uma substância simples e a outra é uma substância composta. A figura mostra os seus modelos de partículas.

Qual é qual? Explique a diferença entre elas.

Muitos extintores estão carregados com o gás $\text{CO}_2$. Nomeando-o com os prefixos gregos (mono-, di-, tri-) de acordo com o número de átomos de oxigênio que possui, como se chama este gás?

Usando os prefixos mono-, di- e tri-, escreva a fórmula destas duas substâncias: monóxido de carbono e dióxido de carbono. Que diferença existe entre as duas moléculas?

Quando um metal se liga a um não metal, o composto é nomeado colocando primeiro o não metal com a terminação -eto e depois a preposição «de» seguida do nome do metal. Aplique a regra e dê o nome ao sal de cozinha, $\text{NaCl}$, e também ao composto $\text{CaS}$.

Quando um átomo de sódio perde um elétron, converte-se em $\text{Na}^+$. A figura mostra o processo.

1. a) Explique o que é um íon.
2. b) O $\text{Na}^+$ tem carga positiva ou negativa?
3. c) Como se chama este íon?

Nomeie estes três íons monoatômicos: $\text{Cl}^-$, $\text{Ca}^{2+}$ e $\text{O}^{2-}$. Dica: os íons positivos mantêm o nome do átomo (por exemplo, o íon $\text{Na}^+$ chama-se íon sódio) e os negativos terminam em -eto (por exemplo, o íon $\text{S}^{2-}$ chama-se íon sulfeto).

O oxigênio ($\text{O}_2$), o nitrogênio ($\text{N}_2$), o ferro ($\text{Fe}$) e o hélio ($\text{He}$) são substâncias elementares. Observe as fórmulas delas e indique quais formam moléculas, quais são formadas por átomos isolados e se alguma não se enquadra em nenhum dos dois casos.

Os compostos do oxigênio com outro elemento chamam-se óxidos e são nomeados como «óxido de» seguido do nome do outro elemento. O leite de magnésia das farmácias contém $\text{MgO}$: dê-lhe o nome. Nomeie também o composto $\text{Na}_2\text{O}$.

A ferrugem avermelhada que aparece em uma bicicleta velha é $\text{Fe}_2\text{O}_3$, e nela o ferro atua com valência $3$. Nomeie-a das duas formas: usando os prefixos mono-, di-, tri- e usando a valência do ferro escrita entre parênteses em numeração romana.

A fluorite, um mineral de cores vistosas, é $\text{CaF}_2$.

1. a) Nomeie este composto (lembre-se da terminação -eto).
2. b) Agora no sentido inverso: escreva a fórmula do sulfeto de sódio, que tem dois átomos de sódio para cada átomo de enxofre.

Nos seus ossos, o cálcio está presente sob a forma de $\text{Ca}^{2+}$.

1. a) O que significa esse $2+$?
2. b) Quantos elétrons o átomo de cálcio perdeu?
3. c) Como se chama esse íon?

A troilita, um mineral presente em muitos meteoritos, tem a fórmula $\text{FeS}$, e nela o ferro atua com valência $2$.

1. a) Nomeie-a segundo a nomenclatura de Stock (a valência entre parênteses e em numeração romana).
2. b) Nomeie-a também utilizando prefixos.

Quando o hidrogênio se combina com um metal, o composto se chama hidreto. Nomeie estes dois compostos: $\text{NaH}$ e $\text{CaH}_2$.

Associe cada fórmula ao seu nome correto:

1. a) $\text{Na}_2\text{O}$
2. b) $\text{CO}_2$
3. c) $\text{FeS}$
4. d) $\text{CaF}_2$

1) sulfeto de ferro(II)

2) dióxido de carbono

3) fluoreto de cálcio

4) óxido de sódio

O sal comum é formado por íons $\text{Na}^+$ e íons $\text{Cl}^-$ organizados em uma rede. A figura mostra uma parte dessa rede.

1. a) Explique por que razão é necessário o mesmo número de íons de cada tipo para que o sal seja neutro.
2. b) Escreva a fórmula do sal e justifique por que razão não pode ser $\text{Na}_2\text{Cl}$.

O alumínio forma sempre o íon $\text{Al}^{3+}$ e o oxigênio forma o íon $\text{O}^{2-}$.

1. a) Determine quantos íons de cada tipo são necessários para que a carga total do óxido de alumínio seja zero.
2. b) Escreva a fórmula do óxido de alumínio.

O cálcio forma o íon $\text{Ca}^{2+}$ e o flúor forma o íon $\text{F}^-$.

1. a) Justifique quantos íons fluoreto são necessários para cada íon cálcio para que a carga total seja zero.
2. b) Escreva a fórmula do fluoreto de cálcio.
3. c) Nomeie-o também utilizando prefixos.

O ferro pode formar dois íons diferentes: $\text{Fe}^{2+}$ e $\text{Fe}^{3+}$.

1. a) Escreva a fórmula do óxido de ferro(II), formado por $\text{Fe}^{2+}$ e $\text{O}^{2-}$.
2. b) Escreva a fórmula do óxido de ferro(III).
3. c) Nomeie os dois óxidos utilizando prefixos.

Na natureza existem os sais $\text{NaCl}$ e $\text{CaCl}_2$, mas nunca se encontrou um sal $\text{NaCl}_2$. Utilize as cargas dos íons $\text{Na}^+$, $\text{Ca}^{2+}$ e $\text{Cl}^-$ para justificar por que a fórmula $\text{NaCl}_2$ é impossível e as outras duas podem existir.

Classifique cada substância em substância simples, óxido, hidreto ou sal binário, e escreva o nome dela:

1. a) $\text{O}_2$
2. b) $\text{Na}_2\text{O}$
3. c) $\text{CaH}_2$
4. d) $\text{FeS}$
5. e) $\text{N}_2$
6. f) $\text{MgO}$

O magnésio está no grupo $2$ da tabela periódica, tal como o cálcio, e o cloro está no grupo $17$, tal como o flúor.

1. a) Preveja qual é o íon formado pelo magnésio e qual é o íon formado pelo cloro.
2. b) Escreva a fórmula do cloreto de magnésio.
3. c) Explique de onde você obteve as cargas que utilizou.

No seu teste, a Lúcia escreveu estes nomes. Corrija cada um deles e explique o erro cometido:

1. a) $\text{NaCl}$: «cloro de sódio»
2. b) $\text{Fe}_2\text{O}_3$: «óxido de ferro(II)»
3. c) $\text{CO}_2$: «monóxido de carbono»

Os prefixos mono-, di-, tri- indicam quantos átomos de cada elemento existem na fórmula.

1. a) Escreva a fórmula do trióxido de dialumínio.
2. b) Escreva a fórmula do monóxido de carbono.
3. c) O trióxido de dialumínio também se chama, simplesmente, óxido de alumínio. Sabendo que o alumínio só forma o íon $\text{Al}^{3+}$, justifique por que razão, neste caso, os prefixos podem ser omitidos sem causar confusão.

No almoxarifado de uma fábrica de produtos de limpeza existem três frascos com os rótulos $\text{NaF}$, $\text{CaCl}_2$ e «óxido de zinco».

1. a) Nomeie os compostos $\text{NaF}$ e $\text{CaCl}_2$.
2. b) Escreva a fórmula do óxido de zinco sabendo que o zinco forma o íon $\text{Zn}^{2+}$ e o oxigênio o íon $\text{O}^{2-}$.
3. c) Justifique com as cargas dos íons por que esse óxido não pode ter a fórmula $\text{Zn}_2\text{O}$.