EXPERIMENTO

EXPERIMENTO 2

Ao adicionar, gota a gota, a cada um dos tubos contendo os cátions, as soluções contendo os ânions sulfato, cromato e hidróxido, obteve-se os seguintes resultados:

Hidróxido de sódio Sulfato de sódio Cromato de sódio

Nitrato de Magnésio Insolúvel Solúvel Solúvel

Nitrato de Cálcio Insolúvel Solúvel Solúvel

Nitrato de Estrôncio Insolúvel Insolúvel Solúvel

Nitrato de Bário Insolúvel Insolúvel Insolúvel

Como podem ser observados na tabela, os sais de bário são insolúveis assim como todos os hidróxidos formados. Para explicar a diferença de solubilidade de alguns sais dos alcalinos terrosos em água devem-se analisar dois fatores: a solubilidade do sal, que depende da energia reticular do sólido, e a energia de hidratação dos íons. Dessa forma, para que a substância seja solúvel, a energia de hidratação deve ser maior que a energia reticular, pois assim será mais favorável que a hidratação ocorra do que a formação do sólido iônico.

A energia de hidratação é a energia liberada na interação entre os íons e as moléculas de água. De modo geral, a energia de hidratação é mais negativa, quanto maior for essa interação, consequentemente mais solúvel é o sal. Como nos casos analisados deseja-se saber a diferença se solubilidade do sal considerando o mesmo ânion, a diferença de solubilidade será dada pelo cátion, já que a interação do ânion com a água será a mesma. Sendo assim, pela formula:

Fe=(k.|q^+ ||q^- |)/d^2

Como q+ (carga do cátion) e q- (carga parcial negativa da molécula de água) são comuns a diferença será dada pela distância do cátion para a molécula de água (d). Como em todos os casos a interação é com a molécula de água essa diferença será dada pelo raio do cátion, quanto maior o raio do cátion, menor será a força de interação, sendo assim, a solubilidade do sal diminui de cima para baixo, ou seja, com o aumento do número atômico. Essa tendência é observada nos sulfatos e cromatos, enquanto o comportamento é o oposto ao observado nos hidróxidos.

Já quando analisam as energias reticulares dos sulfatos e cromatos, essas não variam tanto na sequência do magnésio ao bário, pois como essa energia está relacionada com a interação dos íons para a formação do sólido iônico e como q+ (carga do cátion) e q- (carga do ânion) são os mesmos, a diferença está relacionada com a soma dos raios iônicos. Entretanto, como o raio dos ânions cromatos e sulfatos são maiores que os cátions, a variação na força de atração é pouco sensível as variações no raio do cátion. Portanto, a tendência nas solubilidades dos sais de metais do grupo II com ânions grandes, como SO42- e CrO42-, é dada predominante pelas as variações nas entalpias de hidratação.

Ao longo do grupo, com o aumento do número atômico, há uma diminuição tanto na energia de hidratação quanto na energia reticular. Baseando no que foi explicitado anteriormente e nos dados experimentais informados na tabela, Normalmente, a energia de hidratação fica menos negativa mais rapidamente se comparada com a energia