O Laboratório de Química Inorgânica

UnB - Universidade de Brasília

IQD - Instituto de Química

Curso de Graduação

Disciplina: Laboratório de Química Inorgânica (IQD0223)               Turma: C

Professor: Marcello Moreira Santos   SEM/ANO: 1/2021

Nome/Matrícula: Rosiane Ramos/180130480

Experimento No 01

Estudo dos Metais Alcalinos e Alcalinos Terrosos

06/08/2021

RESULTADOS & DISCUSSÃO (10,0 pontos)

1º Experimento (1,0): escrever as equações químicas balanceadas e todas as observações com as interpretações necessárias.

Lítio com água: 2 Li (s) + 2 H2O (l)  2 LiOH (aq) + H2 (g)[pic 1]

Sódio com água: 2 Na (s) + 2 H2O (l)  2 NaOH (aq) + H2 (g)[pic 2]

Potássio com água: 2 K (s) + 2 H2O (l)  2 KOH (aq) + H2 (g)[pic 3]

Rubídio com água: 2 Rb (s) + 2 H2O (l)  2 RbOH (aq) + H2 (g)[pic 4]

Césio com água: 2 Cs (s) + 2 H2O (l)  2 CsOH (aq) + H2 (g)[pic 5]

De modo geral: na reação de um metal alcalino com água temos formação de produto hidróxido + desprendimento de gás hidrogênio. Nesta situação, frequentemente ocorre a queima do hidrogênio, com o oxigênio do ar, favorecida pelo calor produzido na reação exotérmica.

Pergunta: Qual a reação mais rápida e por quê?

A reação mais rápida é a com o Césio. Porque a reatividade de um metal é medida pela sua facilidade em perder elétrons. Isso é denotado pela propriedade periódica da eletropositividade, que aumenta quanto mais abaixo e à esquerda da tabela periódica o elemento estiver. Colocando os metais alcalinos em ordem de eletropositividade/reatividade: Fr> Cs> Rb> K> Na> Li. Ou seja, dentre os metais alcalinos listados acima, o Césio possui a reação mais rápida.

2º Experimento (2,0): escrever na tabela as cores na chama dos sais estudados.

Cloreto de Lítio (LiCl): Rosa

Cloreto de Sódio (NaCl): Amarelo

Cloreto de Potássio (KCl): Lilás

Cloreto de Cálcio (CaCl2): Laranja

Cloreto de Estrôncio (SrCl2): Vermelho

Pergunta: Qual é o mecanismo de emissão das linhas espectrais?

Baseando-se nas teorias de Planck e Niels Bohr sabemos que os elétrons ao serem excitados mudam de camadas ou níveis de energia e ao retornarem emitem fótons. O registro desses fótons cria o que chamamos de "linhas espectrais", que é específica em cada átomo.

A energia absorvida nessa transição eletrônica é quantizada e pode ser determinada pela equação de Planck. Através da fórmula, nota-se que a energia do fóton é inversamente proporcional ao comprimento de onda. Ou seja, quanto maior a energia, menor o comprimento de onda e vice-versa. Cada comprimento de onda apresenta uma cor específica, visualizada no espectro.

3º Experimento (2,0): escrever as equações químicas balanceadas e todas as observações com as interpretações necessárias.

Sódio + ácido clorídrico: 2 Na (s) + 2 HCl (aq)  2 NaCl (aq) + H2 (g)[pic 6]

Sódio + ácido nítrico: 2 Na  (s) + 2 HNO3 (aq)  2 NaNO3 (aq) + H2 (g)[pic 7]

Sódio + ácido sulfúrico: 2 Na (s) + H2SO4 (aq) Na2SO4 (aq) + H2 (g)[pic 8]

Potássio + ácido clorídrico: 2 K (s) + 2 HCl (aq)  2 KCl (aq) + H2 (g)[pic 9]

Potássio + ácido nítrico: 2 K (s) + 2 HNO3 (aq)  2 KNO3 (aq) + H2 (g)[pic 10]

Potássio + ácido sulfúrico: 2 K (s) + H2SO4 (aq)  K2SO4 (aq) + H2 (g)[pic 11]

Em todas as reações químicas há o desprendimento do gás hidrogênio. Nota-se que as reações envolvendo potássio, liberam mais energia do que as com sódio.

4º Experimento (2,0): escrever na tabela os resultados observados das reações de magnésio.

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

Oxigênio: 2 Mg (s) + O2 (g) → 2 MgO (s)

Nitrogênio: 3 Mg (s) + N2 (g) → Mg3N2 (s)

Ácido Clorídrico: Mg (s) + 2 HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2 (g)

A única reação que ocorre sem a necessidade de ser exposta ao calor (fogo) é a de magnésio e ácido clorídrico, diferentemente da com água, oxigênio e nitrogênio que não ocorre de forma instantânea e formam produtos quebradiços.