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Química

Metais alcalinos

Sara Nahra
Publicado por Sara Nahra
Última atualização: 14/6/2019

Introdução

Os metais alcalinos fazem parte da família 1A, ou do grupo 1, da Tabela Periódica. São átomos que, ao se transformarem em íons, formam cátionsdoando um elétron da camada de valência para se tornarem eletricamente estáveis e apresentarem a configuração de um gás nobre, com 8 elétrons na camada de valência.

Os elementos do grupo dos metais alcalinos apresentam alta reatividade química, reagindo fortemente com elementos ametálicos e diversos outros compostos. São, também, facilmente oxidados e não podem ser encontrados em estado livre na natureza.

Além disso, não podemos usar agentes redutores comuns para extraí-los de seus compostos. É possível, contudo, obter os metais puros por meio da hidrólise de sais fundidos - para obter o potássio, por exemplo, temos que expor o cloreto de potássio fundido ao vapor de sódio.

Os elementos que representam os metais alcalinos estão apresentados, juntamente com suas principais propriedades químicas e físicas, na tabela abaixo:

ElementoLítio (Li)Sódio (Na)Potássio (K)Rubídio (Rb)Césio (Cs)Frâncio (Fr)
Número atômico (Z)31119375587
Número de massa (A)6,9422,9939,1085,47132,91223
Ponto de fusão (°C)1819864392827
Ponto de ebulição (°C)1347883774688678677
Densidade (g/cm3)0,530,970,861,531,87-

Todos os metais alcalinos têm cor cinza prateada e são leves. Como apresentam um único elétron na camada de valência, a ligação do metal puro é fraca - justificando, assim, seus baixos valores de densidade, pontos de fusão e ebulição. Essas propriedades aumentam de cima para baixo no grupo, sendo diretamente proporcionais ao tamanho do átomo.

O lítio era um metal que apresentava poucas aplicações até a Segunda Guerra Mundial, quando foram desenvolvidas as armas termonucleares. Com o uso do lítio-6 nas armas termonucleares, a massa molar do lítio disponível no comércio acabou aumentando, uma vez que houve uma maior quantidade disponível de lítio-7 em relação ao lítio-6. Outra aplicação do lítio que tem aumentado é nas baterias recarregáveis de íon lítio. Por conter o potencial padrão mais negativo de todos os elementos, o lítio é capaz de gerar um alto potencial ao ser utilizado em células galvânicas. Além disso, a baixa densidade do lítio produz baterias de íons lítio muito leves.

Propriedades Químicas dos Metais Alcalinos

Os metais alcalinos são, geralmente, encontrados como cátions de carga unitária, como o Na+, uma vez que possuem baixas energias de primeira ionização. A maior parte deles formam compostos iônicos. Devido às baixas energias de ionização, os metais alcalinos são ótimos agentes redutores, sendo, portanto, usados na extração de certos metais difíceis de se obter de outra forma.

Os elementos do grupo 1 possuem todos potenciais padrão negativos, por isso, são fortes redutores, podendo reagir com a água conforme a equação química abaixo:

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

O potássio reage tão fortemente com a água que pode inflamar o hidrogênio. Já o rubídio e o césio, quando reagem com a água, podem ocasionar explosão. Por serem mais densos que a água, o rubídio e o césio afundam e acabam reagindo abaixo da superfície, formando gás hidrogênio de forma rápida, causando uma onda de choque que pode quebrar o recipiente onde a reação está ocorrendo. A reação do lítio com a água é a mais fraca dentre os metais alcalinos. O lítio fundido, no entanto, é um dos metais mais ativos que conhecemos. Isso quer dizer que o lítio sólido reage mais lentamente com a água em comparação aos demais metais alcalinos, por causa, principalmente, da maior energia de ligação de seus átomos.


Exercícios

Exercício 1
(CESGRANRIO)

Dados os elementos de números atômicos 3, 9, 11, 12, 20, 37, 38, 47, 55, 56 e 75, a opção que só contém metais alcalinos é:

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