Graduação
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  3. Química inorgânica  3.1. Química de Coordenação  3.1.1. Ligantes e compostos de coordenação  3.1.2. Teoria do campo cristalino  3.1.3. Teoria do Orbital Molecular em Compostos de Coordenação  3.1.4. Distorsão de Jahn–Teller  3.2. Química do Grupo Principal  3.2.1. Metais alcalinos e alcalino-terrosos  3.2.2. Halogênios e Gases Nobres  3.2.3. Metais de transição e seus complexos  3.2.4. Lantanídeos e Actinídeos  3.3. Química do estado sólido  3.3.1. Redes cristalinas e células unitárias  3.3.2. Defeitos em sólidos  3.3.3. Propriedades elétricas e magnéticas  3.3.4. Supercondutividade  3.4. Química bioinorgânica  3.4.1. Íons metálicos na biologia  3.4.2. Reações enzimáticas com metais  3.4.3. Intoxicação por metais e desintoxicação  3.4.4. Metaloproteínas e Metaloenzimas
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Metais alcalinos e alcalino-terrosos


Metais alcalinos e alcalino-terrosos consistem em elementos localizados nos grupos 1 e 2, respectivamente, no lado esquerdo da tabela periódica. Esses metais são caracterizados por sua alta reatividade e propriedades únicas. Conhecidos por formarem os ingredientes básicos de alguns dos compostos mais essenciais na química, os metais alcalinos e alcalino-terrosos fornecem uma base vital para muitas reações e aplicações.

Grupo 1: Metais alcalinos

Os metais alcalinos incluem os elementos lítio (Li), sódio (Na), potássio (K), rubídio (Rb), césio (Cs) e frâncio (Fr). Eles estão localizados na primeira coluna da tabela periódica, pertencendo especificamente ao grupo 1. Aqui estão algumas características e exemplos para entender melhor esses elementos:

Características dos metais alcalinos

  • Altamente reativos: Os metais alcalinos são altamente reativos, ou seja, participam prontamente de reações químicas, especialmente com água e halogênios.
  • Baixo ponto de fusão e ebulição: Esses metais têm ponto de fusão e ebulição mais baixos do que outros metais.
  • Maciez: Eles são macios e muitas vezes podem ser cortados com uma faca.
  • Aparência brilhante: Metais alcalinos recém-cortados têm um brilho metálico que rapidamente se oxida ao ar.
  • Bons condutores: Devido aos seus elétrons móveis, eles são excelentes condutores de eletricidade.

Reatividade com a água

Os metais alcalinos reagem vigorosamente com água para formar hidróxidos alcalinos e gás hidrogênio. Aqui está uma reação típica envolvendo sódio e água:

 Na + H2O → NaOH + H2

Nesta reação, o sódio (Na) reage com a água (H2O) para formar hidróxido de sódio (NaOH), uma solução alcalina, e liberar gás hidrogênio (H2).

No H2O feedback NaOH H2 Um diagrama simplificado mostrando o sódio reagindo com a água.

Compostos químicos dos metais alcalinos

Os metais alcalinos formam vários compostos importantes. Por exemplo:

  • Cloreto de sódio (NaCl): Um composto essencial conhecido como sal comum, amplamente usado em alimentos.
  • Nitrato de potássio (KNO3): Ampla utilização em fertilizantes e pólvora.
No Cloro cloreto de sódio Representação da formação da estrutura cristalina do cloreto de sódio.

Grupo 2: Metais alcalino-terrosos

Os metais alcalino-terrosos incluem berílio (Be), magnésio (Mg), cálcio (Ca), estrôncio (Sr), bário (Ba) e rádio (Ra). Esses elementos são encontrados no grupo 2 da tabela periódica e têm propriedades notáveis:

Características dos metais alcalino-terrosos

  • Menos reativos do que os metais alcalinos: Embora ainda sejam reativos, são menos reativos do que seus equivalentes do grupo 1.
  • Alto ponto de fusão: Seu ponto de fusão e ebulição são mais altos do que os dos metais alcalinos.
  • Densidade: Geralmente mais densos e duros que os metais alcalinos.

Reatividade com a água

A reação com a água é menos vigorosa do que a dos metais alcalinos. Ao reagirem com água, os metais alcalino-terrosos formam hidróxidos e gás hidrogênio, como mostrado abaixo com o cálcio:

 Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2

Neste exemplo, o cálcio (Ca) reage com a água para formar hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) e gás hidrogênio (H2).

CA H2O feedback Ca(OH)2 H2 Diagrama mostrando o cálcio reagindo com a água.

Compostos químicos dos metais alcalino-terrosos

Os metais alcalino-terrosos formam vários compostos importantes que são vitais em uma variedade de aplicações industriais:

  • Carbonato de cálcio (CaCO3): Encontrado em calcário e utilizado em materiais de construção.
  • Sulfato de magnésio (MgSO4): Comumente conhecido como sal de Epsom, é usado em medicina e agricultura.
CA CO3 Visualização da estrutura iônica do carbonato de cálcio.

Comparação entre metais alcalinos e alcalino-terrosos

Abaixo está uma comparação para destacar as diferenças entre os metais alcalinos e alcalino-terrosos.

  • Reatividade: Os metais alcalinos são mais reativos do que os metais alcalino-terrosos.
  • Elétrons: Os metais alcalinos têm um elétron de valência, o que facilita sua alta reatividade, enquanto os metais alcalino-terrosos têm dois elétrons de valência, o que os torna menos reativos.
  • Compostos: Os metais alcalinos normalmente formam compostos monovalentes, enquanto os metais alcalino-terrosos formam compostos divalentes.

Aplicação

Ambos os tipos de metais têm amplas aplicações devido às suas propriedades físicas e químicas únicas:

  • Metais alcalinos: Usados na fabricação de sabão, lâmpadas de vapor de sódio e baterias (íon-lítio).
  • Metais alcalino-terrosos: Componentes principais em materiais de construção (gesso, cimento), agricultura (cal) e remédios (antiácidos).

Conclusão

Os metais alcalinos e alcalino-terrosos desempenham papéis integrais na formação dos blocos de construção químicos de muitas substâncias essenciais para a vida cotidiana. Suas propriedades únicas e sua ampla gama de aplicações ressaltam sua importância na química. Ao entender a natureza reativa desses metais e suas interações, os químicos podem prever e manipular uma ampla variedade de reações e processos químicos.


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