AS PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS METAIS ALCALINOS E ALCALINOS TERROSOS

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ÁREA DO CONHECIMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E ENGENHARIAS FBX 4008A – QUÍMICA INORGÂNICA II

Prof.ª Dr.ª VENINA DOS SANTOS

ALANA RODRIGUES DA FONSECA

PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS METAIS ALCALINOS E ALCALINOS TERROSOS

Caxias do Sul, 08 de setembro de 2021.

1. OBJETIVOS

Observar os comportamentos e propriedades dos metais alcalinos e metais alcalinos terrosos a través de reações químicas inorgânicas, podendo assim coorelacionar os resultados com a teoria já estudada.

1. INTRODUÇÃO TEÓRICA

1. METAIS ALCALINOS

Os elementos do grupo 1 da tabela periódica, são conhecidos como metais alcalinos. Formam um grupo muito homogêneo e possuem a química mais simples do que os demais grupos. As propriedades desses elementos estão profundamente associadas a seus tamanhos e suas estruturas eletrônicas. Todos os elementos deste grupo são metais, também são excelentes condutores elétricos e de calor e altamente reativos. Os metais alcalinos apresentam um elétron na sua camada de valência e os níveis internos estão todos completos, normalemente formam compostos iônicos, univalentes e incolores.As supercífies dos metais alcalinos, quando recém cortados, são brilhantes e de cor prateada. São também os metais com a pureza mais baixa [1].

Apresentam baixo ponto de ebulição e por isso são voláteis. Os metais alcalinos reagem intensamente com a água formando uma base e liberando gás hidrogênio. Estas reações ocorrem com liberação de calor. O que faz com que os metais alcalinos percam o seu brilho é o seu alto poder redutor, quando são expostos ao ar formam óxidos. Ao reagirem com o hidrogênio formam os hidretos iônicos. Quando reagem com a água liberam uma grande quantidade de H2. E para que possam formar complexos com facilidade os íons metálicos apresentam um grande raio iônico. Apesar de os elementos serem muito semelantes, os metais alcalinos não ocorrem juntos, devido as diferenças de tamanhos de seus íons [1].

Os metais alcalinos reagem violentamente com o oxigênio. Somente o lítio forma um óxido simples (Li2O) quando reage diretamente com o oxigênio. Ao reagir com o oxigênio, o sódio forma um peróxido (Na2O2) que possui o íon peróxido O22-, já os demais metais alcalinos formam superóxidos, que possuem o íon superóxido paramagnético O2-. Todos os hidróxidos formados pelos metais alcalinos são sólidos brancos, translúcidos e deliquescentes, absorvem água da atmosfera através de uma reação exotérmica [2].

1. METAIS ALCALINOS TERROSOS

Os elementos do grupo 2        da tabela periódica são conhecidos como metais

alcalinos terrosos, apresentam dois elétrons na sua camada de valência e suas camadas mais internas estão preenchidas. No geral, apresentam as suas propriedades muito semeslhantes as do grupo 1. São metais altamente reativos, mas são menos reativos que os metais alcalinos. Normalmente formam compostos iônicos incolores e seus óxidos e hidróxidos não são tão básicos quanto os elementos do grupo 1. Os elementos do grupo 2 só formam complexos com agentes quelantes fortes [1].

Os metais deste grupo não são obtidos facilmente por redução química, visto que são fortes agentes redutores [1].

Os principais fatores que influenciam as propriedades química dos metais alcalinos terrosos são as energias de ionização e os raios iônicos [2].

Os elementos do grupo 2 apresentam uma maior dureza e pontes de fusão mais altos do que os elementos do grupo 1, isso se dá pelo aumento da força de ligação metálica. Os raios atômicos dos metais alcalinos terrosos são menores do que que os dos metais alcalinos e isso faz com que tenham maior densidade e energia de ionização. Conforme os raios aumentam a energia de ionização diminui e os elementos ficam mais reativos e também mais eletropositivos tornando a formação dos íons +2 mais fácil [2].

1. MATERIAIS UTILIZADOS

1. Vidrarias: Tubo de ensaio; Bastão; Pipeta volumétrica de 10 mL; Pipeta graduada de 20 mL; Béquer de 150 mL; Béquer de 250 mL; Proveta graduada de 10 mL; Proveta graduada de 100 mL; Funil; Cápsula de porcelana; Tubo de vidro em U.
2. Equipamentos: Bico de Busen; Capela de exaustão.

1. Reagentes e soluções: Água destilada; Fenolftaleína; Sódio metálico; Óxido de cálcio; Óxido de magnésio; Magnésio; Hidróxido de cálcio; Carbonato de cálcio; Ácido Sulfúrico 6 mol L-1; HCl 1 mol L-1; Ácido nítrico.
2. Outros: Bulbo pipetador; Pisseta; Suporte universal;Garra metálica; Pinça; Papel filtro; Papel universal; Espátula; Fósforo.

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

1. DEMONSTRATIVO

Foi colocado aproximadamente 100 mL de água em um béquer e em seguida foi adicionado uma gota de fenolftaleína, que manteve a coloração incolor da solução por apresentar meio ácido. Foi inserido um pequeno fragmento de sódio metálico o que fez com que a coloração mudasse para rosa instantaneamente, indicando que o meio agora estava básico.

1. REAÇÃO ENTRE UM ÓXIDO BÁSICO E A ÁGUA

Foi montado o sistema de filtragem, em seguida foi adicionado a um tubo de ensaio uma ponta de espátula de óxido de cálcio (CaO) e inserido 10 mL de água destilada com o auxílio de uma proveta. Foi agitado com um bastão de vidro e em seguida a solução foi filtrada.

1. REAÇÃO ENTRE UM ÓXIDO BÁSICO E UM ÁCIDO

Foi colocado em dois tubos de ensaio uma ponta de espátula de óxido de magnésio (MgO), no primeiro tubo foi adicionado 10 mL de água destilada com o auxílio de uma proveta. No segundo tudo foi adicionado lentamente ácido nítrico (HNO3) concentrado com o auxilio de um pipetador, a fim de que desaparecesse o sólido branco, por meio da agitação.

1. REAÇÃO ENTRE ÓXIDO BÁSICO E ÁGUA

Foi colocado com  o auxílio de  uma pinça metálica  uma tira de  magnésio e

queimada na chama, o produto da combustão foi recolhido em uma cápsula de porcelana. Em seguida foi adicionado 10 mL de água destilada com o auxílio de uma proveta e agitado com um bastão de vidro, logo após foi medido o pH do meio.