Elementos do grupo 1 e 2 da tabela periódica

RESUMO

O presente estudo faz breves considerações acerca dos metais alcalinos e alcalinos terrosos. Esta prática objetivou-se em analisar as propriedades dos referidos metais. Para isto, realizou-se uma série de experimentos, que começou com a reatividade do magnésio metálico em água, reatividade de alguns hidróxidos com dióxido de carbono, terminando com a reação de soluções diluídas de metais alcalinos com amônia. O resultado obtido no primeiro experimento levou-nos a verificar a alta reatividade do magnésio em água quente. Com o resultado do segundo experimento mostrou-se a solubilidade dos produtos resultantes da reação dos hidróxidos com o CO2. Deste modo, pode-se verificar a baixa reatividade do magnésio em água fria, bem como a solubilidade dos carbonatos dos metais alcalinos e alcalinos terrosos.

INTRODUÇÃO

Metais alcalinos

São os elementos pertencentes ao grupo 1 da tabela periódica. Fazem parte deste grupo os seguintes elementos: lítio (Li), sódio (Na), potássio (K), rubídio (Rb), césio (Cs) e frâncio (Fr).  

Todos esses elementos são excelentes condutores de eletricidade, moles e altamente reativos. Possuem na camada eletrônica mais externa um elétron fracamente ligado ao núcleo e geralmente formam compostos univalentes, iônicos e incolores. Os hidróxidos formados por estes elementos são bases muito fortes.

REATIVIDADE

Todos os metais do grupo 1 reagem com água, liberando hidrogênio e formando os respectivos hidróxidos. A reação se torna cada vez mais vigorosa à medida que se desce no grupo. Assim, o lítio reage a uma velocidade moderada; o sódio funde na superfície da água e o metal fundido desliza vigorosamente, podendo inflamar-se, e o potássio funde e sempre se inflama.

Os óxidos típicos M2O, são fortemente alcalinos e reagem com água formando bases fortes. Os hidróxidos reagem com ácidos para formarem sais e água, e reagem com alcoóis, formando alcóxidos. As bases também reagem com CO2, até mesmo com quantidades traço presentes no ar, formando os carbonatos, que segundo (DUWARD et al, 2008), os únicos carbonatos solúveis, e quando aquecidos se decompõe formando óxidos.

Metais alcalinos terrosos (grupo II)

Fazem parte deste grupo os seguintes elementos: berílio (Be), magnésio (Mg), cálcio (Ca), estrôncio (Sr), bário (Ba) e rádio (Ra). Esses elementos formam uma série bem comportada de metais altamente reativos, mas menos reativos que os metais do grupo I. Geralmente, são bivalentes e formam compostos iônicos incolores. Os óxidos e hidróxidos são menos básicos que os metais alcalinos.

Reatividade (Reação com água)

O potencial de redução do Berílio é muito menor que aqueles dos demais elementos do

Grupo. Isso indica que o berílio é muito menos eletropositivo (menos metálico) que os outros elementos do grupo, e não reage com a água. Ca, Sr e Ba reagem facilmente com água fria, liberando hidrogênio e formando os respectivos hidróxidos. O magnésio não reage com água fria, mas é capaz de decompor em água quente, Lee (1999), formando o Mg(OH)2, de acordo com a reação a seguir:

Mg (s) + 2H2O (l) →Mg(OH)2 (aq) + H2 (g)

Hidróxidos

O Be(OH)2 é anfótero, mas os hidróxidos de Mg, Ca, Sr e Ba são básicos. A força da base aumenta do Mg ao Ba, de modo que os elementos do Grupo 2 apresentam a tendência normal de aumento de suas propriedades básicas, de cima para baixo dentro do Grupo.

Carbonatos

Segundo Lee (1999), as bases destes metais reagem com o CO2, formando carbonatos insolúveis, caso um excesso de CO2 seja borbulhada, a insolubilidade desaparece, porque nesse caso formam-se os bicarbonatos solúveis.

Soluções dos metais em amônia líquida

Tanto os metais alcalinos como os alcalinos terrosos, se dissolvem em amônia liquida. Soluções diluídas desses metais na presença de amônia são de coloração azul, devido ao espectro do elétron solvatado. Essas soluções se decompõem muito lentamente formado amidetos e liberando hidrogênio.

OBJETIVOS:

         A presente prática objetivou-se em:

• Observar a reatividade do magnésio metálico em água;
• Comparar a solubilidade dos carbonatos dos metais alcalinos com a dos alcalinos terrosos;
• Visualizar a coloração das soluções diluídas de metais alcalinos na presença de amônia líquida.

MATERIAS E REAGENTES

Para a realização dos experimentos, foram utilizados os seguintes materiais e reagentes:

Materiais:                                                  Reagentes:

Chapa aquecedora;                                   Água destilada;

Béquer;                                                   Hidróxido de sódio (NaOH);

Pipeta;                                                    Hidróxido de bário Ba(OH)2;

Pisseta.                                                    Magnésio (Mg);              

                                                               Cloreto de sódio (NaCl);

                                                               Amônia;

                                                              Dióxido de carbono (CO2).  

Utilizou-se também o indicador fenolftaleína.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Procedimento 1: Reatividade do Magnésio metálico com água

Para a realização deste experimento, primeiramente, cortou-se uma fração da tira de magnésio em pequenos pedaços. Em seguida, colocou-se 20 mL de água destilada em um béquer e levou-se o mesmo para aquecer em uma chapa aquecedora. Minutos depois, com o béquer ainda na chapa, acrescentou-se a ele os pedaços de magnésio cortados. Para finalizar este procedimento, adicionou-se ao béquer, algumas gotas de fenolftaleína. Verificou-se o ocorrido e anotou-se os resultados.