Metais alcalinos

Experimento 1

Metais Alcalinos e Alcalinos Terrosos

1. Resumo do experimento
• Demonstração, pela professora, da reação de sódio metálico com água e em seguida com etanol;
• Observação da cor da chama e das linhas espectrais emitidas por diversos compostos de metais alcalinos e alcalinos terrosos;
• Análise da reatividade do magnésio metálico frente a diferentes soluções;• Observação da formação de precipitados decorrente da mistura de sais de metais alcalinos e alcalinos terrosos em soluções como, sulfato, fluoreto e fosfato de amônio.

2. Breve introdução
Os elementos do Grupo 1, os metais alcalinos, são lítio, sódio, potássio, rubídio, césio e frâncio. Diferentemente da maioria dos metais, eles têm baixas densidades e são muito reativos. Todos oselementos deste grupo formam compostos iônicos simples, a maioria dos quais são solúveis em água.
Possuem configuração eletrônica ns1 e as propriedades químicas se correlacionam com a tendência nos seus raios atômicos. O aumento do raio atômico do lítio até o frâncio leva à diminuição da primeira energia de ionização à medida que descemos no grupo. Uma vez que as suas primeiras energias deionização são baixas, formam-se facilmente íons M+. Os elementos do Grupo 1 podem ser obtidos por eletrólise e os seus compostos mais usados são o cloreto de sódio e o hidróxido de sódio.
Os elementos cálcio, estrôncio, bário e rádio são conhecidos como os metais alcalinos terrosos, mas o termo é freqüentemente aplicado a todo grupo. Os elementos do Grupo 2 são mais duros, mais densos e menosreativos do que os elementos do Grupo 1, mas continuam sendo mais reativos do que muitos metais comuns.
A maior dureza dos elementos do Grupo 2 comparada com a do Grupo 1 indica um aumento na força da ligação metálica, o que pode ser atribuído ao aumento do número de elétrons disponíveis. A redução dos raios atômicos entre os grupos é responsável pela maior densidade e energia de ionização,quando comparadas com as dos elementos do Grupo 1. Uma vez que possuem configuração eletrônica ns2, podem formar íons M2+.
Os compostos são predominantemente iônicos, com a exceção daqueles de berílio, que são covalentes devido ao tamanho muito pequeno dos íons Be2+. Magnésio, cálcio, estrôncio e bário podem ser obtidos a partir do cloreto fundido.
3. Objetivos
• Interpretar a reatividadedo sódio metálico em diferentes solventes;
• Observar a luz emitida através da queima de diferentes compostos de metais alcalinos e alcalinos terrosos, tal como compreender o mecanismo de emissão das linhas espectrais;
• Verificar a solubilidade de diversos sais de metais alcalinos e alcalinos terrosos em diferentes soluções;
• Observar o comportamento dos precipitados frente aoácido clorídrico;
• Analisar a reatividade do magnésio metálico em diferentes soluções.

4. Procedimentos
1ª parte: Ensaio demonstrativo
Tomando-se o devido cuidado, foi adicionada uma pequena quantidade de sódio metálico em água, analisou-se então o gás desprendido e a solução resultante. Em seguida, foram feitas as mesmas análises para reação do sódio metálico em etanol. As duasreações foram repetidas, mas agora com um indicador ácido-base (fenolftaleína) nos solventes.

2ª parte: Espectros atômicos dos metais alcalinos e alcalinos terrosos
Um arame de níquel-cromo foi aquecido no bico de Bunsen até que não alterasse mais a cor da chama. Após o arame estar totalmente frio, introduziu-se ele em uma solução concentrada de NaCl e então o arame retornou à chama do bico deBunsen. Observou-se a cor da chama a olho nu e as linhas espectrais com o auxílio de um espectroscópio.
O mesmo procedimento foi feito com soluções concentradas de LiCl, KCl, MgCl2, CaCl2, SrCl2 e BaCl2.

3ª parte: Alguns sais dos metais alcalinos
Adicionou-se às soluções a 10% dos cloretos de lítio, sódio e potássio, separadamente, soluções de carbonato, fluoreto e fosfato de amônio....