METAIS ALCALINOS E METAIS ALCALINOS TERROSOS

      UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO – UERJ[pic 1]

        QUÍMICA INORGÂNICA EXPERIMENTAL

PROF.: JAQUELINE SENRA

INSTITUTO DE QUÍMICA

   

METAIS ALCALINOS

E METAIS ALCALINOS TERROSOS

DÉBORA MONTEIRO

CAMILA MARIA

KAREN GOMES

JULYANA BITENCOURT

        

RIO DE JANEIRO

2018

1. INTRODUÇÃO

        Metais alcalinos são os elementos do primeiro grupo da tabela periódica e tem um elétron na camada de valência. Dentre suas propriedades pode-se citar: ponto de fusão e ebulição baixo, reagem facilmente com a água para formar hidróxidos fortemente básicos e alta eletropositividade e apresenta eficiência na condutividade elétrica. Seus tamanhos são grandes, comparados aos outros elementos da tabela. Eles reagem mais rapidamente quanto menor período da tabela, pois seu raio diminui e, assim, tornam-se mais hidratados e oxidam mais facilmente. 

        Metais alcalinos terrosos são os elementos do segundo grupo da tabela periódica e tem dois elétrons na camada de valência. Dentre suas características pode-se dizer que são todos sólidos em temperatura ambiente, possuem baixa densidade e reagem facilmente com halogênios para formar sais iônicos.

        Nos experimentos serão tratadas as propriedades físicas e químicas dos elementos dos metais alcalinos e alcalinos terrosos.

1. OBJETIVO

        Tem-se  como  objetivo  determinar  a  reatividade  de  metais  alcalinos   e  alcalinos terrosos e seus compostos, além de constatar as propriedades físicas e químicas por meio da reatividade, hidrólise e comportamento ácido-base.

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES

METAIS ALCALINOS

3.1 REAÇÃO COM ÁGUA E AR

• Ação do ar:    

 

2 Na(s) + O2(g) → 2 Na2O2(s) |

4 Na(s) + O2(g) → 2 Na2O(g)

        Sabe-se que o sódio (Na), em sua forma natural, apresenta aspecto brilhante e que é bastante maleável, sendo facilmente cortado com uma faca. Quando recém cortado, torna-se logo fosco devido à rápida oxidação que sofre quando em contato com o ar, ou seja, o metal M reage com o oxigênio do ar atmosférico para formar, no caso dos metais alcalinos, o óxido M2O, perdendo assim, seu caráter "brilhoso". O sódio forma preferencialmente o peróxido de sódio.

• Reação com água:

2 Na(s) + 2 H2O(l) → 2 NaOH(aq) + H2(g) 

        O sódio reage de forma muito rápida com a água (H2O) formando uma solução rósea, na presença do indicador Fenolftaleína, de hidróxido de sódio (NaOH) e liberando hidrogênio gasoso (H2). A reação é exotérmica, entretanto, sob o ponto de vista termodinâmico, a reação é menos intensa porque o sódio não apresenta efetiva energia de hidratação. Ademais, assume a forma de uma esfera por fundir-se sobre a superfície da água, uma vez que melhor homogeneíza a liberação de energia, pois a distribuição de energia é equivalente em todo corpo proporcionando assim, um maior equilíbrio energético. Cineticamente falando, quanto maior a superfície de contato, maior a velocidade da reação. Além disso, por ser menos denso que a água, o metal flutua (0.968 g/cm³).

        Já o gás hidrogênio, é responsável por toda chama e barulho observado. Ao mesmo ponto que é formado é queimado, pois a energia térmica liberada pela reação inflama o gás.

3.2 ESTABILIDADE TÉRMICA DE NITRATOS

• LiNO3

[pic 2]

[pic 3]

        Ao ter contato com o fogo o nitrato ficou líquido além de um pouco amarelado, evidenciando a presença de NO2, que ao ser liberado em forma de bolhas fez a solução ficar transparente. Após ser deixado resfriando, solubilizou. Em seguida, adicionou-se água destilada e distribuiu a solução em dois frascos. No 1º colocou-se 3 gotas de fenolftaleína para verificar como o pH do meio estava. Era esperado que solução ficasse rosa, porém, não foi o ocorrido observando que o meio não se encontrava básico, então pode-se concluir que muito provavelmente não ocorreu a formação do LiOH. O motivador desse desfecho pode ter sido o fogareiro utilizado, pois não teria alcançado as temperaturas necessárias para decompor o LiNO3 numa boa quantidade de Li2O e ao misturá-lo com a água não houve formação de LiOH suficiente para o meio ficar básico.

• No 2º tubo seria adicionado 3 gotas de KI amidonado porém o composto não estava apropriado para uso.

• [pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

        Ao ter contato com o fogareiro o composto passou para o estado líquido e teve um rápido e pouco perceptível desprendimento de gás incolor o que comprova a presença de O2. Depois foi colocado para resfriar e nesse momento ele solidificou. Após adicionar 3 gotas de fenolftaleína a solução não ficou rosa o que demonstrou que o meio não estava básico. Este resultado corrobora para o resultado teórico já que o sal é formado por uma base forte e um ácido forte. Isso faz com que o meio, após o sal ser dissociado, fique neutro e assim a solução não sofre alteração quando o indicador é adicionado.

•  O 2º tubo seria adicionado 3 gotas de KI amidonado porém o composto não estava apropriado para uso.

3.3 SOLUBILIDADE

        Em um tubo de ensaio com 2,5 mL de solução saturada de LiCl foi gotejada uma  solução saturada de Na2CO3 e foi possível notar que as soluções se misturaram de maneira homogênea até que precipitou um sal branco que se acumulou no fundo do tubo. Com a teoria, a maioria dos carbonatos são apolares, o grau de solubilidade dos carbonatos alcalinos diminui conforme aumenta os períodos ao longo do grupo. Isto é justificado pela hidratação do íon, quanto menor raio, maior hidratação e, assim, maior facilidade de conduzir corrente elétrica.