Ei! Como fornecedor de cloreto, sou frequentemente questionado sobre a estrutura de um íon cloreto. Então, pensei em explicar para você de uma forma simples e fácil de entender.
Vamos começar com o básico. O cloro é um elemento da tabela periódica, com símbolo Cl e número atômico 17. Em seu estado natural, um átomo de cloro possui 17 prótons em seu núcleo e 17 elétrons orbitando ao seu redor. Os elétrons estão dispostos em diferentes níveis de energia ou camadas. A primeira camada pode conter até 2 elétrons, a segunda camada pode conter até 8 elétrons e a terceira camada começa a ser preenchida com os elétrons restantes.
Para um átomo de cloro, a configuração eletrônica é 2, 8, 7. Isso significa que há 2 elétrons na primeira camada, 8 na segunda e 7 na terceira. Agora, os átomos são mais estáveis quando a sua camada mais externa está cheia. Para elementos dos grupos principais da tabela periódica, uma camada externa completa geralmente significa ter 8 elétrons (a regra do octeto).
Um átomo de cloro realmente deseja ganhar mais um elétron para preencher sua terceira camada e atingir essa configuração estável. Quando um átomo de cloro ganha um elétron, ele se torna um íon cloreto, escrito como Cl⁻. Este elétron extra dá ao íon cloreto uma carga negativa.
Em termos de estrutura, o núcleo do íon cloreto é igual ao de um átomo de cloro. Ainda possui 17 prótons, que possuem carga positiva. Mas agora, existem 18 elétrons. O elétron extra é adicionado à terceira camada, formando a configuração eletrônica 2, 8, 8.
Os elétrons no íon cloreto estão dispostos em uma nuvem esférica ao redor do núcleo. Os elétrons internos na primeira e na segunda camadas estão mais próximos do núcleo e são mantidos com mais força. Os elétrons da terceira camada estão mais distantes e se envolvem mais facilmente em reações químicas.
O tamanho do íon cloreto é maior que o do átomo de cloro. Isso ocorre porque o elétron adicional aumenta a repulsão elétron - elétron dentro da camada externa. Como resultado, a nuvem de elétrons se expande e o íon ocupa mais espaço.
Agora, vamos falar sobre como os íons cloreto interagem com outras substâncias. Os íons cloreto são muito comuns na natureza e estão envolvidos em muitos compostos químicos. Um dos compostos mais conhecidos éCloreto de Sódioou sal de cozinha. No cloreto de sódio, o sódio (Na) possui um elétron em sua camada externa. Ele prontamente cede esse elétron para formar um íon sódio (Na⁺) com carga positiva. O íon cloreto e o íon sódio são atraídos um pelo outro por causa de suas cargas opostas, formando uma ligação iônica. A estrutura resultante do cloreto de sódio é uma rede tridimensional onde cada íon sódio é circundado por seis íons cloreto e cada íon cloreto é circundado por seis íons sódio.
Outro composto importante éCloreto de cálcio di-hidratado em pó. O cálcio (Ca) possui dois elétrons em sua camada externa. Ele perde esses dois elétrons para formar um íon cálcio (Ca²⁺). Para equilibrar as cargas, são necessários dois íons cloreto para cada íon cálcio. O composto de cloreto de cálcio também forma uma estrutura cristalina no estado sólido.
Cloreto de Potássiotambém é um composto de cloreto significativo. O potássio (K) possui um elétron em sua camada externa. Ele perde esse elétron para formar um íon potássio (K⁺) e se combina com um íon cloreto para formar cloreto de potássio, que tem uma estrutura de rede iônica semelhante ao cloreto de sódio.
Em solução, os íons cloreto podem se movimentar livremente. Por exemplo, quando o cloreto de sódio é dissolvido em água, as ligações iônicas são quebradas e os íons sódio e cloreto são cercados por moléculas de água. A extremidade positiva da molécula de água (os átomos de hidrogênio) é atraída pelos íons cloreto, e a extremidade negativa (o átomo de oxigênio) é atraída pelos íons sódio.
Os íons cloreto também desempenham papéis importantes nos sistemas biológicos. Em nossos corpos, os íons cloreto estão envolvidos na manutenção do equilíbrio de fluidos e eletrólitos. Também são importantes para o bom funcionamento das células, principalmente do sistema nervoso e na produção de ácido estomacal.
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Referências
- Brown, TL, LeMay, HE, Bursten, BE, Murphy, CJ e Woodward, PM (2018). Química: A Ciência Central. Pearson.
- Chang, R. e Goldsby, KA (2016). Química. McGraw - Hill Educação.