OS METAIS DO BLOCO S:METAIS ALCALINOS (GRUPO 1)

METAIS ALCALINOS TERROSOS (GRUPO 2)METAIS ALCALINOS TERROSOS (GRUPO 2)

METAIS ALCALINOS (1A)

• Os Alcalinos são os elementos do Grupo 1 (1A) da TabelaPeriódica. Formada pelos seguintes metais: lítio (Li), sódio (Na),potássio (K), rubídio (Rb), césio (Cs) e frâncio (Fr).

• Têm este nome porque reagem muito facilmente com a água e,quando isso ocorre, formam hidróxidos e gás hidrogênio.

2 Li(s) + 2 H2O(l) →→→→ 2 LiOH(aq) + H2(g)

• A química é dominada pela perda de seu único elétron s:M → M+ + e-

• A reatividade aumenta ao descermos no grupo.

• Todos os metais alcalinos são macios.

METAIS ALCALINOS (1A)

• Os metais alcalinos emitem cores características quando colocados em uma chama à alta temperatura.

• O elétron s é excitado por uma chama e emite energia quando retorna ao estado fundamental.

METAIS ALCALINOS (1A)

PotássioSódioLítio

As cores características da chama para os diferentes elementos

não se devem todas à mesma transição, ou à mesma espécie.

Empacotamento Cúbico de Corpo Centrado (CCC)

∆Hhid

Li -519

Energias de hidratação - É a energia liberada quando moléculas de

água se separam uma das outras e são atraídas por moléculas ou íons

de um soluto que esta se dissociando na água. (Valores em kJ/mol)

Li -519

Na -406

K -322

Rb -293

Cs -264

Segundo as regras de Fajans, qual dos

metais alcalinos e alcalinos terrosos

devem apresentar um caráter covalente

mais acentuado em seus compostos?

Justifique.

A capacidade que uma espécie tem de tirar elétrons de outra espécie

é medida pelo potencial de redução, Eo.

A abundância é muito variada na crosta terrestre: desde o Cálcio (5º metal mais abundante), seguido pelo Sódio, Magnésio até aos metais mais raros como Césio e Berílio.

Abundância na crosta:as quantidades citadas

estão na base 10

Abundância

Sódio, Potássio, Magnésio e Cálcio são abundantes na crosta terrestre,mas a obtenção dos metais requer muita energia e consequentemente écara!!!

METAL FONTE NATURAL MÉTODO DE OBTENÇÃOLÍTIO espodumênio (LiAl(SiO3) Eletrólise de LiCl + KCl fundidoSÓDIO sal-gema (NaCl), água do mar Eletrólise de NaCl + CaCl2 fundidoPOTÁSSIO silvita (KCl) Ação do sódio sobre KCl a 850°CCÁLCIO Calcáreo (CaCO3) Eletrólise de CaCl2 fundidoMAGNÉSIO Dolomita, (CaMg(CO ) ) 2 MgCaO + FeSi 1150°C Mg +

Ocorrência e Obtenção

MAGNÉSIO Dolomita, (CaMg(CO3)2) 2 MgCaO2(l) + FeSi(l) 1150°C Mg(g) +Fe(l) + CaSiO4(l)

Obtenção dos Compostos de Sódio

• Os metais alcalinos produzem diferentes óxidos ao reagirem com o O2:

4Li(s) + O2(g) →2Li2O(s) (óxido)2Na(s) + O2(g) →Na2O2(s) (peróxido)K(s) + O2(g) →KO2(s) (superóxido)

METAIS ALCALINOS (1A)

• Sob condições apropriadas todos formam óxidos normais, os quais • Sob condições apropriadas todos formam óxidos normais, os quais são sólidos iônicos que reagem violentamente com a água produzindo os hidróxidos respectivos: M2O + H2O → 2MOH

• Os peróxidos e superóxidos reagem também com a água da seguinte maneira:

M2O2 + H2O → 2MOH + H2O2MO2 + H2O → 2MOH + H2O2 + O2

• Apenas o Li reage com o N2 formando o nitreto de litio:6Li(s) + 2N2(g) → 2Li3N(s)

O

O sódio metálico emprega-se em síntese orgânica como agente redutor. É também componente do cloreto de sódio ( NaCl ) necessário para a vida. Outros usos: • Em ligas antiatrito com o chumbo para a produção de balas ( projécteis ). Com o chumbo também é usado para a produção aditivos antidetonantes para as gasolinas. • Na fabricação de detergentes combinando-o com ácidos graxos. • Na purificação de metais fundidos. • A liga NaK é empregada como transferente de calor. O sódio também é usado • A liga NaK é empregada como transferente de calor. O sódio também é usado como refrigerante. • É empregado na fabricação de células fotoelétricas. • Na iluminação pública, através das lâmpadas de vapor de sódio

METAIS ALCALINOS TERROSOS (2A)

• Os alcalino-terrosos são os elementos químicos do grupo 2 (2 A) da tabela periódica, e são os seguintes: berílio (Be), magnésio (Mg), cálcio (Ca), estrôncio (Sr), bário (Ba) e radio (Ra).

• O nome alcalino-terroso provém do nome que recebiam seus óxidos: terras. Possuem propriedades básicas (alcalinas).

• Os metais alcalinos terrosos são mais duros e mais densos do que os metais alcalinos.

• A química é dominada pela perda de dois elétrons s:M → M2+ + 2e-

Mg(s) + Cl2(g) → MgCl2(s)

2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s)

• O Be difere dos demais elementos do grupo, pois o átomo e o íon são extremamente pequenos, sendo o aumento relativo do Be2+

para o Mg2+ quatro vezes maior que do Li+ para o Na+.

•O Be não reage com água. O Mg reagirá apenas com água quente.Do Ca em diante:

METAIS ALCALINOS TERROSOS (2A)

Ca(s) + 2H2O(l) →Ca(OH)2(aq) + H2(g)

• O Be tende a formar compostos covalentes, já que éextremamente pequeno.

∆Hhid

Be -2.494

Mg -1.921

Ca -1.577

Sr -1.443

Ba -1.305

Complexo [Be(H2O)4]2+

NaCl e KCl são anidros; MgCl2 . 6H2O, CaCl2 . 6H2O, BaCl2 . 2H2O

Be e Mg - hexagonal compactaCa e Sr - cúbica de face centradaBa - cúbica de corpo centrado

Comportamento Anômalo do Berílio

NCT = 4

Processo Dow para obtenção do Magnésio

Todos os elementos desse grupo formam óxidos, MO

BERÍLIO: Usado na obtenção de ligas com outros metais. A adição de 2% de Be ao metal cobre aumenta sua resistência por um fator de 5 ou 6. Um liga de Be e Ni é utilizada na fabricação de molas e contatos elétricos. Tanto o Be como o BeO (este tem propriedades cerâmicas) foram usados em reatores nucleares.

Aplicações

MAGNÉSIO: o magnésio é um metal estrutural leve extremamente importante por causa de sua baixa densidade (1,74 gcm-3, comparado com o aço 7,8 gcm-3 ou o alumínio 2,7 gcm-3). O Mg forma muitas ligas binárias, frequentemente contendo até alumínio 2,7 gcm ). O Mg forma muitas ligas binárias, frequentemente contendo até 9% de Al, 3% de Zn e 1% de Mn, traços dos lantanídeos praseodímio Pr e neodímio Nd, e traços de tório. O metal e suas ligas podem ser fundidos, trabalhados e soldados com facilidade. Ele é utilizado na fabricação de aeronaves, peças de avião e motores de automóveis. Bulbos fotográficos antigos continham magnésio em um ambiente de oxigênio; o magnésio era inflamado eletricamente. A adição usual de 5% de Mg ao alumínio melhora as qualidades deste. Do ponto vista químico, ele é importante em reagentes de Grignard, como por exemplo C2H5MgBr.

CÁLCIO: O cálcio é usado em larga escala como CaO (óxido de cálcio) - cal. É usado na indústria alimentícia, na indústria do papel, na construção civil, na indústria do vidro, na indústria do aço e obtido da calcinação do CaCO3 no processo para fabricação do cimento portland. O metal Ca é usado na fabricação de ligas com Al para mancais. Ele é usado também na indústria do ferro e do aço para controlar o carbono no ferro fundido e para remoção de P, O e S. Outros usos são: como redutor na obtenção de outros metais - Zr, Cr, Th e U - e na remoção de traços de N2 no argônio. Do ponto de vista químico, o CaH2 é às vezes usado como fonte de hidrogênio.

ESTRÔNCIO: Compostos de Sr são utilizados em fogos de artifício e na sinalização ESTRÔNCIO: Compostos de Sr são utilizados em fogos de artifício e na sinalização vermelha das rodovias.

BÁRIO: O sulfato de bário é tão insolúvel que embora Ba2+ seja tóxico, o BaSO4 pode ser ingerido sem perigo. Por esse fato e considerando que íons Ba2+ refletem fortemente os raios-x, BaSO4 é aplicado na medicina em radiografias; estruturas interiores do corpo podem ser claramente caracterizadas porque o BaSO4 é opaco aos raios-x.

RÁDIO: Antigamente era usado como emissor alfa no tratamento de câncer.

IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA

Os íons Mg+2 se concentram nas células animais, e os íons Ca2+ se concentram nos fluídos corpóreos fora da célula, de modo semelhante à concentração do K+ no interior da célula e do Na+ no seu exterior. Os íons Mg2+ formam um complexo com o ATP, e são constituintes dos fosfoidrolases e das fosfotransferases, que são enzimas para reações envolvendo o ATP e liberando energia. São também essenciais para a transmissão de impulsos ao longo de fibras nervosas. O Mg2+ é importante na clorofila, nas partes verdes das plantas. O Ca2+ é importante em ossos e dentes como a apatita, Ca3(PO4)2, e no esmalte dos dentes, como fluorapatita, 3(Ca3(PO4)2).CaF2. Os íons Ca2+ são importantes na coagulação do sangue, e são necessários para dar Os íons Ca2+ são importantes na coagulação do sangue, e são necessários para dar início à contração dos músculos e para manter o batimento regular do coração.