Metais Alcalinos: Reatividade E Identificação

Palavras Chave: metais alcalinos, grupo 1A, lítio, sódio.

Resumo

Este relatório apresenta os estudos relacionados à identificação e reatividade dos metais alcalinos, grupo1A da tabela periódica. Os objetivos propostos foram avaliar a reatividade dos metais alcalinos frente à água e ao ar; identificar os elementos deste grupo através do teste de chama além de conhecer o comportamento de alguns íons alcalinos em água. A prática realizada possibilitou a observação não só de características comuns a todo o grupo como também de peculiaridades de alguns elementos como o Lítio – Li e o Sódio – Na.

Introdução

Os metais alcalinos constituem um grupo bem simples e homogêneo da tabela periódica. As propriedades do grupo 1 são explicadas principalmente pela sua estrutura eletrônica e seu tamanho. Estes elementos são metais, sendo excelentes condutores de eletricidade, moles e altamente reativos. (LEE, 2003). A reatividade química dos metais alcalinos é bastante elevada, seus elementos não são encontrados na natureza no seu estado puro. Ao reagir com a água, produz hidrogênio e hidróxido do metal correspondente. Já quando exposto ao ar, perde aos poucos seu aspecto brilhante à medida que se combina com o oxigênio para formar os óxidos. (CHANG, 2013).

De acordo com a teoria de Bohr, quando átomos são aquecidos ou submetidos a uma descarga elétrica, eles absorvem energia, que em seguida é emitida como radiação. Estes espectros correspondem à emissão de luz apenas em comprimentos de ondas específicos. Cada elemento tem um espectro de emissão próprio. Como os diferentes espectros de emissão possuem colorações também distintas, a determinação analítica dos elementos é possível a partir da técnica de fotometria de chama ou teste de chama. (LEE, 2003).

Sem exceções, os metais do grupo 1ª, são solúveis em água. Na hidrólise, reação entre s íons e a água, há uma quebra das ligações covalentes presentes na molécula da água. Os sais oriundos da reação de neutralização entre ácidos fortes e as bases fortes (com metais alcalinos) são sais neutros, nesse caso quando presentes em água não sofrem hidrólise, conseguem manter o pH da água inalterado.

Neutralização entre ácidos fortes e as bases fortes (com metais alcalinos) são sais neutros, nesse caso quando presentes em água não sofrem hidrólise, conseguem manter o pH da água inalterado.

Experimental

Parte I: Reatividade dos metais alcalinos frente à água e ao ar

Separou-se dois béqueres: béquer A e béquer B;

Adicionou-se 10 mL de água destilada a cada béquer;

Colocou-se 2 gotas de fenolftaleína a cada béquer;

Sobre uma folha de papel filtro, cortou-se um pequeno fragmento do metal lítio;

Observou-se como varia o aspecto da superfície, recentemente cortada do metal;

Colocou-se o fragmento de lítio dentro do béquer A;

Observou-se e anotou-se o que aconteceu;

Sobre uma folha de papel filtro, cortou-se um pequeno fragmento do metal sódio;

Observou-se como varia o aspecto da superfície, recentemente cortada do metal;

Colocou-se o fragmento de sódio dentro do béquer B;

Observou-se e anotou-se o que aconteceu;

Parte II: Identificação dos metais alcalinos por ensaio de chama

Separou-se as amostras contendo sais de sódio, potássio e lítio;

Colocou-se as amostras dos sais na placa de Petri e adicionou-se etanol;

Aqueceu-se cada amostra;

Anotou-se a coloração da chama para cada ensaio;

Parte III: Hidrólise de sais

Separou-se 08 tubos de ensaio e numerou-se de 01 a 08;

De acordo com a tabela 02, colocou-se um pouco de cada composto em um tubo de ensaio e solubilizou-se com água destilada;

Mediu-se o pH em cada tubo de ensaio.

Resultados e Discussão

Parte I: Reatividade dos metais alcalinos frente à água e ao ar

Como sabemos os elementos do grupo I, possuem apenas um elétron de valência, este que participa das ligações, por isso e devido ao grande raio atômico destes, são metais mais moles que os outros. (J.D. Lee)

“A magnitude das energias de coesão determina a dureza, e ela depende do número de elétrons que podem participar das ligações.” (J.D. Lee)

Ao cortar pedaços dos metais, verificamos, uma das propriedades destes: a dureza. Comprovou-se então, que o lítio é mais duro do que o sódio, isso ocorre porque o raio do primeiro é menor que o do último, portanto o lítio tem ligações mais forte e consequentemente maior energia de coesão que o sódio. Verificou-se também que a parte recém cortada, apresentou coloração opaca, diferente da superfície do sólido que tinha cor metálica brilhante. Podemos atribuir esse fato à reação do metal com o ar, que perde o brilho característico e formando óxido, responsável pela cor opaca. As reações estão descritas abaixo:

2Na + O2 → Na2O

Li + 1/2O2 → Li2O

Sendo que, a reação de oxidação ocorreu mais rapidamente com o lítio do que com o sódio, isso ocorre porque o primeiro tem maior potencial de oxidação do que o último.

Adicionamos o pedaço de cada metal ao béquer com água destilada e fenolftaleína, então observamos que reação do sódio com a água foi violenta, quando comparada a reação com o lítio que

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