7/23/2019 Elementos Do Bloco s
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Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia – Campus Jequié
Departamento de Química e Exatas - DQE
Disciplina: Química nor!"nica Experimental – #urma: $%&
$ro'essora: (arl)cia Barreto
*luno: +eovane Santos Sou,a
*tividade: *ula prtica Data: &./%0/&%12
Elementos do bloco s
Jequié – Bahia3
*!osto de &%12/
4elat5rio de aula prtica apresentado 6
disciplina de Química nor!"nica Experimental
3 ministrada pela pro'essora (arl)cia Barreto3
como avalia78o parcial do semestre-&%12/
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1. INTRODUÇÃO
9s elementos do loco s s8o todos metais3 excelentes condutores térmicos e
elétricos e astante reativos/ Seus elétrons de val;ncia encontram-se em um
orital s e suas principais características s8o: a< 'orma78o de ctions= < seus
5xidos e hidr5xidos s8o sicos= c< atuam unicamente como redutores= d< s8o
astante reativos/
9s metais alcalinos comp>em a primeira coluna da taela peri5dica/ Este
!rupo é 'ormado pelos elementos: ?i3 @a3 A3 43 s e Cr3 que constitui compostos
univalentes e os maiores tomos em seus respectivos períodos3 apresentam aixa
densidade3 aixa ener!ia de coes8o ao ponto de poderem ser cortados com uma
'aca3 'ormam compostos univalentes3 inicos e incolores3 seus hidr5xidos e 5xidos
s8o ases s8o muito 'ortes3 e s8o altamente reativos/
*s propriedades 'ísicas e químicas desses elementos est8o intimamente
relacionadas com a sua estrutura eletrnica e seu tamanho/ Seus elementos t;m
um elétron de val;ncia no orital mais externo – um elétron s3 que ocupa um
orital es'érico/ Este elétron encontra-se astante a'astado do n)cleo3 lo!o3 as
ener!ias necessrias para remov;-lo dos tomos n8o s8o muito !randes/ *ssim3
em suas rea7>es 'ormam íons (
/
9s metais alcalinos terrosos constituem a se!unda coluna da taela
peri5dica/ Este !rupo é 'ormado pelos elementos: Be3 (!3 a3 Sr3 Ba e 4a3 que
s8o divalentes3 com as mesmas tend;ncias nas propriedades oservadas dos
metais alcalinos3 porém de carter menos acentuado/ *ssim3 'ormam compostos
inicos incolores3 seus 5xidos e hidr5xidos s8o menos sicos que os metais
alcalinos3 s8o mais duros3 mais densos3 menores e em menos reativos do que os
alcalinos/
#odos seus elementos possuem dois elétrons s no nível eletrnico mais
externo/ Essa car!a adicional 'a, com que o n)cleo atraia mais 'ortemente os
elétrons3 consequentemente3 possui maior ener!ia de ioni,a78o que os alcalinos/
Em suas rea7>es 'ormam íons (&/
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omo resultado de aixas ener!ias de ioni,a78o3 quando os elementos do
!rupo s8o irradiados com lu,3 a ener!ia luminosa asorvida pode ser
su'icientemente elevada para 'a,er com que o tomo perca um elétron/ Este é
denominado 'otoelétron/
9s elétrons tamém podem ser 'acilmente excitados para um nível de
ener!ia superiores3 por exemplo3 no teste de chama/ @o caso dos metais do
+rupo 13 a ener!ia é emitida na 'orma de lu, visível3 provocando o aparecimento
de cores características na chama/
9 'enmeno de dissolu78o de sais em !ua é conhecido por hidr5lise/ *
hidr5lise de um sal é a rea78o entre seu ction ou seu "nion ou3 de amos com as
moléculas da !ua/ *o depender da nature,a do sal3 sua dissolu78o em !ua
pode !erar solu7>es cidas3 neutras3 ou alcalinas/
2. OBJETIVOS
omparar a reatividade de al!uns metais dos !rupos 1 e & 'rente 6
!ua e o ar/
denti'icar elementos dos !rupos 1 e & através dos testes de chama e
'orma78o de precipitados/
Feri'icar o comportamento dos sais destes elementos 'rente !ua/
3. MATERIAIS UTII!ADOS
#uos de ensaio
Béquer
Esptula
$;ra
Fidro de rel5!io
Cio de platina
$apel indicador de pG
Bico de Bunsen
aixa de '5s'oros
$in7a
3
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3.1 SOUÇ"ES E REA#ENTES
S5dio metlico
loreto de clcio
Solu78o de 'enol'taleína a %31 H Imv< alco5lica/
Cita de ma!nésio/
Solu78o de cido clorídrico I@a9G< %31 mollitro
Solu78o de cloreto de potssio %3%1 mollitro
Solu7ao alco5lica de tetra'enilorato de s5dio a %31 H Imv<
Solu78o de cloreto de lítio Solu78o de cloreto de s5dio a %31H Imv<
Solu78o de caronato de rio %31H Imv<
Solu78o de caronato de estrncio %31H Imv<
@itrato de ma!nésio
@itrato de s5dio
Sul'eto de s5dio
loreto de potssio
aronato de potssio
$. %RO&EDIMENTO E'%ERIMENTA(
ATENÇÃO
&)*d+dos es,ec*+*s +o )s+- sd*o met/l*co(
*/ @8o tocar com as m8os/ Use sempre uma pin7a/
B/ S5dio rea!e 'ortemente com !ua/ $e7a orienta78o aopro'essor/
$.1 %-o,-*ed+des -ed)to-+s dos met+*s
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2/1/1< $e!ou-se com uma pin7a um pequeno peda7o de s5dio metlico que
se encontra imerso em querosene/ olocou-se sore uma 'olha de papel 'iltro e
'e,-se um corte com a esptula/ 9servou-se a apar;ncia da super'ície recém-
cortada e o que aconteceu em se!uida/
2/1/&< colocou-se !ua destilada em um équer e & a K !otas de solu78o de
'enol'taleína a %31 H Imv< alco5lica/ ortou-se um peda7o de s5dio do tamanho
aproximado da cae7a de um palito de '5s'oro/ 9teu-se um vidro de rel5!io limpo
e seco/ olocou-se o pequeno peda7o de s5dio no équer e3 imediatamente3
coriu-se o vidro de rel5!io/ 9servou-se/
2/1/K< ?ixou-se um peda7o de ma!nésio para retirar a camada que a prote!e/9servou-se a apar;ncia3 esperou-se al!uns se!undos e veri'icou-se se houve
modi'ica78o/ Em um tuo de ensaio contendo !ua destilada e !otas de solu78o
de 'enol'taleína a %31 H Imv< alco5lica e colocou-se a 'ita de ma!nésio lixada/
9servou-se/
2/1/2< olocou-se3 em um tuo de ensaio3 um pouco de solu78o de cido
clorídrico %31 mollitro e adicionou-se um peda7o de 'ita de ma!nésio/ 9servou-
se/
2/1/.< ?ixou-se um peda7o de 'ita de ma!nésio para retirar a camada
preta que o prote!e/ Se!urou-se com uma pin7a e aqueceu-se 6 chama de um
ico de Bunsen3 até que oservou-se al!uma trans'orma78o/ 4ecolheu-se o
produto desta rea78o em um tuo de ensaio contendo !ua destilada e !otas de
solu78o de 'enol'taleína a %31 H Imv< alco5lica/ 9servou-se/
$.2 Ident*0*c+o de +l)ns elementos do bloco s.
2/&/1< denti'ica78o através do teste de chamas/
(anipulou-se em capela/ ?impou-se um 'io de platina3 aquecendo-o até a
incandesc;ncia na parte mais quente da chama e3 em se!uida3 introdu,iu-o em
Gl concentrado/ 4epetiu-se esta opera78o/ (er!ulhou-se o 'io de platina limpo
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na solu78o a ser testada e em se!uida aqueceu-se na chama/ *notou-se a
colora78o da chama/ aso n8o houvesse convic78o da colora78o oservada3
repetiria o processo/ #estou-se cada uma das solu7>es a 1H Imv<: cloreto de
potssio3 cloreto de s5dio3 cloreto de clcio/ loreto de lítio3 caronato de
estrncio e caronato de rio/
$.3 4*d-l*se de s+*s.
2/K/1< Em um tuo de ensaio3 colocou-se cristais do sal a ser testado e
adicionou-se a!ua destilada/ #estou-se o pG da solu78o/ Sais que 'oram testados:
nitrato de ma!nésio= cloreto de clcio= cloreto de s5dio e outros indicados pelo
pro'essor/
5. RESUTADOS E DIS&USSÃO
$.1.1 *o cortar-se com uma esptula um peda7o de s5dio metlico
que estava imerso em querosene3 oservou-se que o local recém-cortado
apresentou um rilho3 que é característico dos metais/ *p5s al!uns se!undos3
notou-se que houve mudan7a no aspecto da parte recém-cortada3 pois o rilho
diminuiu/
* diminui78o da intensidade do rilho na parte recém-cortada deve-se a alta
reatividade do s5dio3 assim como os demais elementos do mesmo !rupo na
#aela $eri5dica/
* rea78o ocorrida durante a exposi78o do s5dio metlico ao ar em excesso
ocorre em duas etapas e se encontra lo!o aaixo:
2Na(s) + 1/2O2(g) → Na2 O(s)
Na2 O(s) + 1/2O2(g) → Na2 O2(s)
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@a primeira etapa3 a rea78o !era 5xido de s5dio3 e posteriormente per5xido
de s5dio/
9 s5dio apresenta apenas um elétron em sua camada de val;ncia/ Devido 6
dist"ncia da mesma em rela78o ao n)cleo atmico e o e'eito de linda!em3 a
car!a nuclear e'etiva que che!a a camada externa é aixa/ * alta reatividade do
s5dio em presen7a de ar é explicada pelo 'ato do s5dio se estaili,ar ao perder
um elétron3 pois adquire con'i!ura78o eletrnica de !s nore3 tendo seu orital de
val;ncia completamente preenchido/
9 s5dio é um metal alcalino muito reativo e 'acilmente oxidvel3 constituindo
assim3 um 'orte a!ente redutor/
$.1.2 nicialmente a mistura 'ormada por !ua destilada e tr;s !otas de
'enol'taleína a %31 H Imv< n8o apresentava colora78o/ *o adicionar o peda7o de
s5dio metlico 6 mistura3 notou-se que o mesmo 'lutuava sore a !ua/ Gouve
uma rea78o rpida3 com e'ervesc;ncia/ *p5s al!uns se!undos o pequeno peda7o
de s5dio 'oi totalmente consumido e a solu78o tornou-se r5sea/
* rea78o do s5dio com !ua é representada aaixo:
Reação global: 2Na(s) +2 H 2 O(l) → 2 NaOH ( aq) + H 2(g)
Oxid.: 2Na (s)
→ 2Na+(aq) + 2e!
Red.: 2H 2 O(l) + 2e! → H 2
(g) + 2OH !(aq)
2Na (s) + 2H 2 O(l) → 2Na+
(aq) + 2OH !(aq) +H 2
(g)
$or ser altamente reativo3 quando o s5dio entrou em contato com a !ua
iniciou-se uma rpida rea78o de carter extremamente exotérmico/ 9 s5dio3 que é
um 'orte a!ente redutor3 redu,iu o hidro!;nio da !ua a hidro!;nio atmico3 que
por ser muito instvel3 uniu-se a outro tomo de hidro!;nio3 !erando o !s
hidro!;nio3 e 'oi oxidado a íons @a que partiram para a solu78o 'ormando
hidr5xido de s5dio/ 9 @a9G3 por ter um acentuado carter sico Ide pG 1&3L<
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quando em contato com o indicador cido-ase 'enol'taleína3 'a, com que a
solu78o assuma colora78o rosa/
9 s5dio 'lutuou sore a !ua3 pois é um metal que apresenta aixa
densidade I%3LM!cm-K<3 visto que seu tamanho Iraio atmico< é relativamente
!rande3 devido 6 aixa car!a nuclear e'etiva/
$or ser um metal malevel e lierar muita ener!ia quando em contato com a
!ua3 o s5dio adquire uma super'ície es'érica3 que aumenta sua super'ície de
contato com a !ua3 este se move vi!orosamente sore a mesma/
$.1.3 *o lixar-se um peda7o da 'ita de ma!nésio3 notou-se que o metal
apresenta um rilho intenso/ *p5s al!uns se!undos de oserva78o3 veri'icou-se
que houve modi'ica78o na cor da super'ície lixada3 pois houve 'orma78o de uma
camada escura sore a 'ita/ Quando colocou-se a 'ita de ma!nésio lixada na
solu78o de !ua destilada com !otas de solu78o de 'enol'taleína a %31 H Imv<3
notou-se a 'orma78o lenta de pequenas olhas e uma mudan7a na colora78o da
solu78o3 tornando-se r5sea/
* rea78o ocorrida é representada aaixo:
"g (s) + 2 H 2 O(l) → "g(OH)2(aq) + H 2(g)
#emi!$eação de oxidação "g (s) → "g 2+
(aq) +2e!
#emi!$eação de $edução 2H 2 O(l) + 2e! → 2OH !(aq) + H 2(g)
@a rea78o com a !ua3 o ma!nésio por apresentar om potencial redutor3
redu,iu o hidro!;nio da !ua3 !erando hidro!;nio atmico3 que por ser muito
instvel uniu-se a outro tomo de hidro!;nio3 !erando assim o !s hidro!;nio e 'oioxidado a (!& 'ormando o hidr5xido de ma!nésio na super'ície do metal3 onde a
concentra78o de seus íons era maior/ 9 hidr5xido de ma!nésio por possuir
característica alcalina IpGN 1%<3 deixou a super'ície do metal com li!eira colora78o
rosa ao entrar em contato com o indicador 'enol'taleína/ /
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* liera78o de !s hidro!;nio e a colora78o do produto 'oram menos
intensas que na correspondente rea78o do s5dio3 pois3 os metais alcalinos
terrosos s8o menos reativos e 'ormam hidr5xidos menos sicos que os
elementos dos metais alcalinos3 em consequ;ncia da di'eren7a entre suas
con'i!ura7>es eletrnicas Ios metais alcalinos terrosos possuem dois elétrons s no
nível mais externo3 consequentemente menor raio e maior ener!ia de ioni,a78o
que os metais alcalinos</
$.1.$ *p5s a adi78o da 'ita de ma!nésio no tuo de ensaio contendo solu78o
de cido clorídrico3 oservou-se uma rpida rea78o e'ervescente3 e
consequentemente a 'orma78o de !s/ * rea78o 'oi 'ortemente exotérmica/
* rea78o é representada aaixo:
"g (s) + 2HCl (aq) → "gCl 2(aq) + H 2(g)
#emi!$eação de oxidação "g (s) → "g 2+
(aq) +2e! %&' +2*
#emi!$eação de $edução 2H + (aq) + 2e! → H 2 (g) %&' !
"g (s) + 2H +(aq) → "g 2+(aq) + H 2 (g) , %&' +2*
@a rea78o acima3 o (! Is< so'reu oxida78o3 perdendo & elétrons e passando a
ter nox &/ 9s íons G do cido clorídrico 'oram redu,idos a G%3 que por serem
altamente instveis em sua 'orma atmica rapidamente se uniram a outros tomos
de hidro!;nio3 !erando !s hidro!;nio/
*nalisando-se a varia78o de potencial elétrico para a rea78o3 pode-se a'irmar
que a rea78o é espont"nea3 pois quando o valor da 'em é positivo3 a ener!ia livre
adquire um valor ne!ativo que indica espontaneidade da rea78o/ 9 clculo da
ener!ia livre se encontra aaixo:
9
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O+P -nCEP
O+P -I&< ILR/.%% Jv/mol<I 13.2 F<
O+P -&LM/&&% Jmol
#rans'ormando de J para J:
-&LM/&&%1%%% O+P -&LM3&& Jmol
$.1.5 ?ixou-se um peda7o de 'ita de ma!nésio para retirar a camada
que o prote!ia/ *o queimar a 'ita de ma!nésio na chama do ico de Bunsen3
houve a emiss8o de uma intensa lu, ranca e uma !rande liera78o de calor/
Cormou-se um s5lido ranco e queradi7o/ *p5s a adi78o do s5lido ranco na
solu78o de !ua e 'enol'taleína3 a mesma apresentou colora78o rosa/
* rea78o ocorrida durante o aquecimento 'ita de ma!nésio é descrita
pela equa78o química aaixo:
2"g (s) + O2(g) 2"gO(s)
@essa rea78o exotérmica3 o ma!nésio so'reu comust8o ao rea!ir com o
oxi!;nio3 'ormando 5xido de ma!nésio/ Quando o ma!nésio é exposto 6 chama3 a
sua ener!ia aumenta3 em consequ;ncia disto um ou mais elétrons locali,ados na
camada val;ncia do tomo de ma!nésio passam para uma camada mais
ener!ética3 a isto se chama estado de excita78o do elétron/ 9 estado de excita78o
do elétron é instvel3 lo!o o elétron retorna para camada de val;ncia3 lierando
ener!ia em 'orma de '5tons3 que neste caso est8o compreendidos na re!i8o do
espectro visível/
* cor rosa do produto em solu78o aquosa com o indicador cidoase
'enol'taleína é resultante do carter sico do hidr5xido de ma!nésio3 que 'oi
'ormado na rea78o do 5xido de ma!nésio Iadvindo da comust8o< com a !ua/ /
$.2 Ident*0*c+o de +l)ns elementos do bloco s
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$.2.2 *p5s reali,ar o procedimento de limpe,a do 'io de platina em Gl
concentrado3 o teste de chamas 'oi reali,ado/ 9s resultados encontrados est8o na
taela aaixo:
#aela %1:
Solu7>es
testadas
or otida or esperada omprimento
de onda em nm
loreto de
potssio
violeta violeta MRR3.
loreto de
S5dio
laranTa amarelo .0L3&
loreto de
clcio
Fermelho
tiTolo
Fermelho
tiTolo
620–740
loreto de
lítio
Fermelho
carmim
Fermelho
carmim
RM%30
aronato de
estrncio
a,ul 4osa
ma!enta
R&. –680
aronato de
rio
verde verde 500–570
9s elétrons dos elementos do loco s possuem aixa ener!ia de ioni,a78o3
sto por que s8o metais de !rande raio atmico e com e'eito de linda!em
relevante/ Devido a isso3 eles t;m pouca car!a nuclear e'etiva a!indo sore os
elétrons de sua camada mais externa3 lo!o3 podem ser 'acilmente excitados para
um nível de ener!ia superior no teste da chama/
* ener!ia do calor da chama excitou um elétron para um nível de ener!ia
mais alto3 quando o elétron retornou ao nível de ener!ético inicial3 ele lierou a
ener!ia asorvida na 'orma de lu,/ $ara os metais alcalinos e alcalinos terrosos a
ener!ia emitida nas transi7>es eletrnicas corresponde ao comprimento de onda
na re!i8o do visível3 e como cada elemento liera essa radia78o em um
comprimento de onda especí'ico Irelativo 6 di'eren7a de ener!ia entre os níveis
eletrnicos< o aparecimento de cores características na chama possiilita a
determina78o dos mesmos/
11
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*l!umas cores oservadas di'eriram das correspondentes da literatura
I#aela %1<3 possivelmente por causa da contamina78o do 'io de platina por
analitos anteriores3 e tamém existe a possiilidade de a contamina78o est no
cido clorídrico utili,ado/
$.3 4*d-l*se de s+*s.
$.3.1 $ara os di'erentes sais testados em solu78o aquosa3 utili,ando-se o
papel tornassol3 'oram encontrados os se!uintes valores de pG:
Sal testado Falor de pG
encontrado
@itrato de
ma!nésio
.
loreto de
clcio
.
loreto de
s5dio
R
Era previsto que para hidr5lise do nitrato de ma!nésio3 a solu78o resultante
'osse cida/ $or ser um sal de um cido 'orte Icido nítrico3 G@9K< e uma ase
'raca Ihidr5xido de ma!nésio3 (!I9G<&<3 s5 o ction do sal se hidrolisa3 ocorre
liera78o de íon G 3 lo!o3 pGM/ 9 resultado otido com o experimento ocorreu
se!undo o que era previsto3 otendo-se uma solu78o com pG ./
* rea78o entre o nitrato de ma!nésio e a !ua est descrita aaixo:
"g(NO )2(s) + 2H 2 O(l) → "g(OH)2(s) + 2NO!(aq) + 2H +(aq)
@o cloreto de clcio3 era esperado que solu78o 'osse li!eiramente cida3 pois
este sal é oriundo de um cido 'orte Icido clorídrico3 Gl< e de uma ase
moderadamente 'orte Ihidr5xido de clcio3 aI9G<&<3 a hidr5lise do ction
prepondera a do "nion 3 pGM/ 9 resultado otido com o experimento ocorreu
se!undo o que era previsto3 otendo-se uma solu78o com pG tamém i!ual a ./
* rea78o entre o cloreto de clcio e a !ua est descrita aaixo:
12
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CaCl 2(s) + 2H 2 O(l) → Ca2+(aq) + 2Cl !(aq) + 2H 2 O(l)
9 resultado esperado para a o cloreto de s5dio é que n8o ocorra hidr5lise3
pois amos os íons !erados na solu78o se dissociam 'ortemente em !ua3 T que
s8o provenientes de um cido 'orte Iacido clorídrico3 Gl< e uma ase 'orte
Ihidr5xido de s5dio3 @a9G< / Espera-se solu78o resultante é neutra IpGM</ 9
resultado otido com o experimento 'oi pr5ximo do que era previsto3 sendo
encontrado um pG i!ual a R/
* rea78o entre o cloreto de s5dio e a !ua est descrita aaixo:
NaCl (s) + H 2 O(l) → Na+(aq) + Cl !(aq) + H 2 O(l)
*l!uns resultados encontrados di'eriram dos esperados3 devido ao 'ato do
papel de tornassol utili,ado para medir o pG da solu78o n8o ser um método muito
preciso/ *lém disso3 n8o 'oi medido o pG da !ua usada nos testes3 podendo esta3
estar levemente cida ou sica/ $ara valores mais concisos recomenda-se o uso
do pGmetro/
6. &ON&US"ES
* partir dos experimentos e'etuados3 'oi possível analisar a reatividade dos
metais do +rupo 1 e &3 elementos do loco s3 'rente 6 !ua e o ar/ #amém 'oi
possível evidenciar e identi'icar al!uns elementos através do teste de chama3oservando as cores emitidas por cada elemento/ Coi not5rio tamém o carter
cidosico dos sais de metais/
7. RE8ER9N&IAS BIBIO#R:8I&AS
?EE/J/D ;)<m*c+ *no-=n*c+ no to conc*s+3 ./ ed/ 4io de Janeiro:
Ed!ard BlVcher3 &%%0.
4USSE?3 B3 J9G@ ;)<m*c+ e-+l3 vol/ &3 &W Edi78o3 - S8o $aulo: (aron-oos3 1LL2/
13
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