A QUÍMICA DOS METAIS ALCALINO

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Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira Instituto de Ciências Exatas e da Natureza Curso Licenciatura em Química Disciplina: Química Inorgânica Experimental I  -  CH.: 30 h Período: 2017/2           Horário: 5M12 Professora: Cleide Maria da Silva Leite

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RELATÓRIO

A QUÍMICA DOS METAIS ALCALINO

Aluno:

Francisco Izaias da Silva Aires

CAMPUS DOS AURORAS

12 DE ABRIL DE 2018

Resumo

Este trabalho tem como foco mostrar como é possível identificar a característica dos metais alcalinos. Através de procedimentos experimentais como: Reação de identificação onde é possível observar a reação com o lítio que antes de ser aquecida a reação apresenta uma formação de precipitado e coloração branca, quando foi levado a chama. Por meio da determinação da reatividade do sódio metálico com ar, água, álcool e sulfato de cobre, Solubilidade dos Metais Alcalinos. Obtenção de sais escassamente solúveis: por aquecimento de duas reações uma contendo cloreto de lítio (LiCl) onde não apresentou nenhuma alteração no seu estado normal, levando a compreender que ao se aquecer não a formação de precipitado e nem mudança de cor, entretanto o carbonato de sódio (Na2CO3) ao ser aquecido mostra alterações em sua cor e formação de precipitado e por último o método de identificação de cátions por ensaio de chama: Através do teste da chama foi possível identificar e observar os cátions dos alcalinos submetendo-os a excitação com mudança de cor, emitido pela luz que  geram quando liberam energia concluindo que todos os metais do Grupo 1 reagem com água violentamente, liberam hidrogênio, formam hidróxidos e queimam ao ar, possuem propriedades redutoras e reativas bem mais acentuadas que os demais grupos da tabela periódica.

Introdução

Os metais alcalinos encontrados no grupo IA na coluna à esquerda da tabela periódica, são conhecidos como os metais mais reativos com a água. E extremamente perigoso colocar um metal alcalino como sódio, em ácido clorídrico, pois os metais do grupo IA, devido aos seus pontos potenciais de ionização, são muito facilmente oxidados. De fato, todos eles reagem violentamente com a água produzindo H2 na seguinte reação: 2 Na(s) + 2 H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g) (BRADY, J. E & HUMISTON, G. E et al., 1986). Os elementos do grupo periódico IA, chamados de metais alcalinos. Fazem parte deste grupo o sódio, lítio, potássio, rubídio, césio e frâncio. Esses elementos são todos metais leves, com pontos de fusão baixos, pelo fato da ligação ser puramente metálica e, portanto, não direcional. As densidades dos metais alcalinos são baixas, como consequência primária de seus raios atômicos elevados. As suas condutividades elétricas são muito altas. Todos os metais alcalinos se cristalizam com a estrutura cúbica de corpo centrado. (RUSSEL, VOL 2, P 519).

Também são sólidos metálicos maleáveis. Todos têm propriedades metálicas características, como brilho metálico prateado e altas condutividades térmicas e elétricas. O nome alcalino deriva de uma palavra árabe que significa cinzas. Os elementos têm baixa densidade e baixos pontos de fusão. Essas propriedades variam de maneira razoavelmente regular com o aumento do número atômico. Os metais alcalinos são todos muito reativos perdendo rapidamente um elétron para formar íons com carga 1+. [BROWN,2005]. São bons condutores de eletricidade e calor, e formam o grupo mais mole e com os menores pontos de fusão. [MAHAN,1995]. O sódio e o potássio estão entre os mais abundantes elementos na crosta terrestre, na água do mar e nos sistemas biológicos. Todos nós temos íons sódio no organismo. Entretanto, se ingerimos muito sódio, ele aumenta a pressão sanguínea. O potássio também é predominante no organismo; uma pessoa de 140 libras de massa contém aproximadamente 130 g de potássio, como íon K+ nos fluidos intracelulares. As propriedades químicas dos metais estão, também, relacionadas com a facilidade de remoção de elétrons, acompanhada de uma pequena tendência dos átomos de receber elétrons. Assim, encontramos os metais formando íons positivos típicos nos compostos sólidos e nas soluções aquosas, onde estão hidratados. Os metais têm baixa eletronegatividade; indicando uma pequena tendência para atrair elétrons. Como resultado, a ligação metal-oxigênio em um hidróxido é tipicamente iônica e, portanto, facilmente rompida pelas moléculas (polares) de água. (RUSSEL, VOL 2, P 518).

Avaliar a reatividade dos metais alcalinos frente à água e o ar. Identificar os metais alcalinos através do teste da chama e comparar a solubilidade de hidróxidos, cloretos e carbonatos dos metais alcalino.

2. Parte experimental

2.1 Materiais e reagentes

Para a realização dos experimentos foram utilizados Papel de filtro, estante para tubos de ensaio, 2 tubos de ensaio, pinça metálica, 2 espátulas de metal, pissetas, bico de Bunsen, pinça de madeira, tripé, tela, 12 placas de Petri (vidro), proveta de 10 ml, béquer de 100 ml.

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*observações: a reação “3. Solubilidade dos Metais Alcalinos”, não foi possível uma das reações ocorrer pela falta do reagente Na2SO4

3. Procedimento experimental

1. Reatividade do sódio metálico: Reação com ar, água, álcool e sulfato de cobre.

1. A. Retirou-se com uma pinça um pedaço pequeno de sódio metálico contido no frasco com querosene com bastante cuidado! Colocou-se em cima de um papel de filtro, recortado em quatro pequenos pedaços.
2. B. Em uma placa de Petri limpa e seca adicionou-se o primeiro pedaço de Na(s). Os resultados foram observados.
3. C. Em uma placa de Petri limpa adicionou-se 10 ml água destilada e três gotas de fenolftaleína. Os resultados da reação do sódio metálico foram anotados.
4. D. Em uma placa de Petri adicionou-se 10 ml de álcool etílico e três gotas de fenolftaleína observou-se a reação do sódio metálico.
5. E. Adicionou-se o sódio metálico em um tubo de ensaio contendo 3 ml de solução aquosa de CuSO4 1mol/L, deixou o tubo na estante e observou-se durante um tempo a adição.

2. Reação de identificação:

1.         Colocou-se em um tubo de ensaio 5 ml de solução de cloreto de lítio. Adicionou-se 5 gotas de solução de hidróxido de sódio e 3 ml de solução de fosfato monoácido de sódio. Os resultados foram observados e anotados.

1. 3. Solubilidade dos Metais Alcalinos:

1.          Em 4 tubos de ensaios diferentes colocou-se 5 ml de água destilada, foi adicionado aproximadamente 0,5 g de cada uma das substâncias: NaOH, NaCl e Na2CO3 e Na2SO4. Agite-os. São todos solúveis? Compare a solubilidade dos hidróxidos, cloretos, carbonatos e sulfatos.

1. 4. Obtenção de sais escassamente solúveis:                

1.         Adicionou-se em dois tubos de ensaio 2 ml de solução de cloreto de lítio. Acrescentando ao tubo (1) 2 ml de solução de carbonato de sódio e ao tubo (2) foi acrescentado 2 ml de fluoreto de potássio. Aquecer os tubos de ensaio com as soluções e observar.

1. 5. Identificação de cátions por ensaio de chama: 
3.         Em quatro placas de Petri, colocou-se cinco sais numerados de A a E. Esses sais foram mergulhados com álcool etílico e depois tocou-se fogo com o auxílio de uma vareta de vidro. Os resultados foram observados e anotados.

4. Resultado e discussão:

1. Reatividade do sódio metálico: Reação com ar, água, álcool e sulfato de cobre.

Os resultados das reações do Na metálico com: Ar, agua, álcool etílico e Sulfato de sódio estão apresentados na seguinte tabela a seguir: