Metais Alcalinos e Alcalinos Terrosos

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- Introdução

Metais Alcalinos e Metais Alcalinos Terrosos

Os elementos constituídos no grupo 1 são chamados de metais alcalinos. Suas propriedades químicas são bastantes semelhantes, sendo sua principal característica. Já os elementos constituídos no grupo 2 são chamadas de metais alcalinos terrosos. São chamados de terrosos pois seus óxidos, antigamente, eram chamados de terra. (ATKINS, 2006)

Reatividade

A reatividade dos metais alcalinos e metais alcalinos terrosos em relação à outros grupos da tabela periódica, aumenta com o aumento da eletropositividade (tendência de um átomo perder seus elétrons), ou seja quanto maior a eletropositividade do elemento, maior será sua reatividade. (COTTON)

Dentre dos dois grupos, os metais alcalinos reagem mais violentamente. Os seus potenciais padrão são negativos, são redutores e reagem com agua liberando gás hidrogênio e formando os correspondentes hidróxidos. A reação se torna cada vez mais forte à medida que descemos no grupo. Obs.: Potencial padrão é uma tabela que mostra os potenciais de redução para indicar se o metal irá se reduzir ou oxidar. (ATKINS)

A reação da agua com o potássio é forte o suficiente para inflamar o hidrogênio, segue a reação: K + H2O KOH + H2 Formando o hidróxido de potássio, conhecido como potassa cáustica, e o gás hidrogênio. Por outro lado, o lítio sólido reage mais lentamente com a agua do que os outros metais do grupo I, pois a energia de ligação de seus átomos é maior, sendo mais difícil de ser quebrada. (ATKINS)[pic 4]

Os metais alcalinos terrosos não reagem tão violentamente, como os metais alcalinos, apesar de serem bons redutores. Geralmente, eles reagem com ácidos para produzir gás hidrogênio

Mg + H Mg + H2 A capacidade de redução desses elementos aumenta conforme o numero atômico, como consequência, o cálcio e os outros elementos mais pesados do grupo 2 reagem diretamente com a agua que poderá formar pequenas quantidade de hidrogênio. [pic 5]

Ca + H2O Ca(OH)2 + H2 (MIESSLER)[pic 6]

Propriedades Redutoras do Magnésio

Na redução química do metal magnésio, o oxido de magnésio é obtido primeiramente pela decomposição da dolomita, que é um mineral de carbonato de cálcio e magnésio CaMg(CO3)2, muito abundante na natureza, utilizado como fonte de magnésio. Logo em seguida, uma liga de ferro e silício é utilizada para reduzir o oxido de magnésio, em uma temperatura bastante alta. Nesta temperatura, o magnésio produzido é vaporizado e retirado. (ATKINS)

Teste da chama

Os metais alcalinos emitem cores distintas quando colocados em uma chama de alta temperatura. Isso ocorre, por que esses elementos possuem baixas energias de ionização, quando os mesmos são irradiados com luz, a energia luminosa é absorvida, podendo ser bastante elevada e isto faz com que o átomo perca um elétron, esse processo, denominamos de fotoelétron. (J.D. LEE)

Os elétrons são facilmente excitados, no caso dos metais de transição, a energia é emitida na forma de uma luz visível, provocando o aparecimento de cores distintas na chama. A cor surgir pois a energia absorvida ou emitida nas transições eletrônicas corresponde aos comprimentos de onda da luz na região do visível. Compostos dos metais do grupo I são todos brancos, exceto aqueles em que o ânion é colorido, como por exemplo, cromato de sódio Na2[CrO4] (amarelo), dicromato de potássio K2[Cr2O7] (alaranjado) e permanganato de potássio K[MnO4] (violeta). (J.D. LEE)

Solubilidade

Todos os sais simples se dissolvem em H2O, formando íons, portanto essas soluções conduzem corrente elétrica. A solubilidade desses elementos decresce de cima para baixo, com exceção dos carbonatos, pois as suas solubilidades aumentam ao descer pelo grupo. Os hidróxidos de Na, K são muitos solúveis em H2O, mas o LiOH é menos solúvel. (J.D. LEE)

As bases reagem com ácidos para formar sal e agua e são utilizadas em reações de neutralização:

NaOH + HCl NaCl + H2O[pic 7]

Elas também reagem com CO2, formando os carbonatos: NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O[pic 8]

Todos os nitrato dos metais alcalinos podem ser preparados pela reação do HNO3 com os seus respectivos carbonatos ou hidróxidos e todos são solúveis em agua. Eles são sólidos e possuem pontos de fusão baixos e são muito estáveis. (J.D. LEE)

- Objetivos:

- Verificar as propriedades metálicas dos elementos dos grupos IA e IIA

- Observar a reatividade do magnésio

- Constatar a formação de óxidos e hidróxidos

- Verificar a solubilidade de compostos dos elementos dos grupos IA e IIA

- Identificar os íons dos metais alcalinos e metais alcalinos-terrosos em soluções de sais

- Materiais e Reagentes

[pic 9]

- Algodão

- Bico de Bunsen

- Cadinho de porcelana

- Espatula

- Estante para tubos de ensaio

- Lamina

- Pinça metálica

- Tubos de ensaio

- Vidro relógio

- Procedimento Experimental

Parte 1: Reatividade

- Retirou-se com uma pinça um pedaço pequeno de potássio sólido e colocou-se sobre um vidro de relógio. Deixou-se exposto ao ar durante 15 minutos. Observou-se o que ocorreu

- Retirou-se uma pequena quantidade de magnésio em raspas e colocou-se sobre um vidro de relógio e verificou-se o que ocorreu

- Colocou-se em dois tubos de ensaios (cada) 5mL de álcool etílico e em seguida adicionou-se um pedaço de potássio sólido em um do tubos e no outro, uma pequena raspa de magnésio. Observou-se o que ocorreu.

- Colocou-se em um tubo de ensaio, 2 mL de sulfato de cobre 0,1 mol L-1 em seguida, adicionou-se um pedaço