Os metais alcalinos e alcalinos terrosos reagem com facilidade com a água e formam compostos básicos ou alcalinos, como os hidróxidos. Fazem parte das duas primeiras famílias da tabela periódica. Dentre os metais alcalinos, o sódio (Na) é um dos mais abundantes na terra, comum no cotidiano – por exemplo, no sal de cozinha (NaCl). Acompanhe mais informações a seguir:
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O que são metais alcalinos?
São os seis elementos que constituem a família 1A da tabela periódica: Lítio (Li), Sódio (Na), Potássio (K), Rubídio (Rb), Césio (Cs) e Frâncio (Fr). Por serem da primeira família, sua configuração eletrônica termina sempre com o subnível s1, sendo essa a sua configuração da camada de valência.
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São elementos muito reativos, principalmente com a água e com o oxigênio. Por conta disso, é praticamente impossível encontrá-los de forma isolada na natureza. É comum que estejam associados com outros elementos, formando sais iônicos ou minérios, ou na forma de óxidos e hidróxidos.
Um exemplo de reação de formação do hidróxido do metal alcalino é quando o metal sódio entra em contato com a água. Nesse caso, os produtos da reação são o hidróxido de sódio (NaOH) e o gás hidrogênio (H2), que é altamente inflamável:
Características das metais alcalinos
- São altamente reativos e possuem baixa densidade (comparados com outros metais);
- Apresentam-se na forma de sólidos macios;
- Os compostos iônicos formados a partir desses elementos são muito solúveis em água e, em geral, brancos;
- Conduzem eletricidade;
- Têm tendência de perder o elétron da camada de valência com bastante facilidade, formando cátions com carga +1 (monovalentes);
- O raio atômico dos elementos aumenta ao descer na família – ou seja, o Li tem o menor raio, ao passo que o Fr possui o maior raio atômico entre os metais alcalinos;
Essas são características gerais dos elementos dessa família. Como são muito reativos, não ocorrem naturalmente na natureza. Entre eles, o sódio e o potássio são os mais abundantes na crosta terrestre, estando entre os 10 elementos mais comuns na Terra.
Propriedades dos metais alcalinos
Cada um dos metais da primeira família da tabela periódica possui uma propriedade ou característica que faz com que se diferenciem entre si. Veja abaixo:
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- Lítio (Li): metal alcalino mais duro do grupo, também o menos denso e de menor raio atômico. Entre todos, é o que reage mais sutilmente com a água e é um grande condutor de eletricidade.
- Sódio (Na): é um metal mole, sendo possível “cortar” um pedaço de sódio metálico apenas com uma faca de cozinha. Reage de maneira vigorosa com a água, em uma reação exotérmica (que libera calor), fazendo com que o hidrogênio formado entre em combustão. A solução formada por sua reação com a água é básica.
- Potássio (K): também é um metal mole e ele, bem como os dois anteriores, reagem com o ar atmosférico lentamente, sendo possível lidar com eles ao ar livre de modo rápido sem muito perigo. Sua reação com a água já é mais intensa e explosiva.
- Rubídio (Rb): a reatividade desse metal, também mole, é muito maior que as anteriores, portanto não é possível lidar com ele em ar atmosférico, já que pode reagir violentamente com o oxigênio do ar.
- Césio (Cs): assim como o rubídio, esse metal é extremamente reativo. O isótopo 137 do Césio é muito radioativo e foi o responsável pelo acidente radiológico de Goiânia no ano de 1987.
- Frâncio (Fr): esse metal é o elemento que possui a menor eletronegatividade entre todos os elementos da tabela periódica. É o segundo elemento mais raro na natureza, atrás apenas do Astato. Além disso, também é extremamente radioativo.
De modo geral, os metais alcalinos todos possuem baixa densidade, comparado com os demais elementos de seus respectivos períodos.
Metais alcalinos terrosos
Os metais alcalinos terrosos são os elementos da família 2A. São chamados dessa forma por também formarem compostos básicos, quando em meio aquoso, mas não reagem tão vigorosamente quanto os metais do grupo 1. Os óxidos desses metais eram popularmente chamados de terras, por isso o nome. Acompanhe:
- Berílio (Be): mais denso e duro que o lítio, é a única exceção e não reage em contato com a água.
- Magnésio (Mg): é um metal menos reativo, comparado ao seu vizinho sódio, porém, ainda assim, é bem mole, sendo possível cortar uma fita de magnésio com uma tesoura. Quando queimado, emite uma luz branca muito forte.
- Cálcio (Ca): quinto elemento mais abundante na Terra, estando presente em suas formas compostas de óxido, carbonato ou hidróxido. Essencial no organismo humano, já que é o principal constituinte dos ossos.
- Estrôncio (Sr): é um metal mole que se oxida facilmente, formando uma camada de óxido preto na superfície, além de ser extremamente reativo. Muito utilizado na produção de fogos de artifício, produzindo luzes vermelhas quando queimado.
- Bário (Ba): é sólido à temperatura ambiente, mas, devido à sua alta reatividade, não é visto na natureza como um elemento livre, estando sempre associado a outros elementos.
- Rádio (Ra): último elemento da família, foi descoberto por Marie Curie em 1911, garantindo a ela o Prêmio Nobel de Química. Extremamente radiativo, tem um tempo de meia-vida de 1600 anos.
Todos os elementos do grupo 2 possuem configuração eletrônica terminada no subnível s2, portanto possuem dois elétrons na camada de valência.
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Vídeos sobre os elementos das famílias 1A e 2A
De acordo com o que já vimos, os metais alcalinos e alcalinos terrosos são elementos muito reativos e presentes na Terra em diversas formas. Veja agora alguns vídeos que falam mais sobre essa classe de elementos:
Quais são os metais alcalinos e as suas propriedades
Conforme vimos, os metais alcalinos, da família 1A da tabela periódica, reagem facilmente com a água, formando hidróxidos. Saiba mais sobre as propriedades e aplicações desses metais.
O que são metais alcalinos terrosos
Os metais do grupo 2 da tabela periódica são conhecidos por alcalinos terrosos, já que, antigamente, seus óxidos eram popularmente chamados de terras. Entenda melhor sobre essa classe de elementos químicos.
Propriedades dos metais alcalinos e alcalinos terrosos
Para quem quer se aprofundar mais no tema, esse vídeo conta com uma aula completa sobre as duas primeiras famílias da tabela periódica, apresentando diversas propriedades químicas de todos os elementos. Confira!
Como é a reatividade do sódio
O sódio é um metal alcalino que reage violentamente com a água. Dessa forma, nessa experiência, é possível visualizar a reação do sódio em meio aquoso, que forma seu hidróxido (também conhecido como soda cáustica) e gás hidrogênio, responsável pela explosão.
Em conclusão, os metais alcalinos e alcalinos terrosos são os elementos da família 1A e 2A da tabela periódica. Alguns deles são bem reativos e, ainda, radioativos, como é o caso do Césio e do Rádio. Saiba mais sobre a descoberta do Rádio conhecendo a história de Marie Curie.
Referências
Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente (2005) – Peter Atkins e Loretta Jones
Química: a ciência central (1999) – Theodore L. Brown, Eugene H. LeMay, Bruce E. Bursten e Julia R. Burdge
Química Inorgânica (1992) – Peter Atkins, Duward F. Shriver e Cooper H. Langford
Por Lucas Makoto Tanaka dos Santos
Bacharel em Química pela Universidade Estadual de Maringá (UEM), mestrando em Química Analítica, com ênfase em desenvolvimento de métodos analíticos, metabolômica e espectrometria de massas no Laboratório de Biomoléculas e Espectrometria de Massas (LaBioMass), na mesma universidade.
Tanaka dos Santos, Lucas Makoto. Metais alcalinos. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/quimica/metais-alcalinos. Acesso em: 24 de April de 2024.
1. [PUC-Campinas Adaptada]
Os átomos ISÓBAROS, que possuem obrigatoriamente o mesmo número de massa, X e Y pertencem à classe dos metais alcalinos e alcalinos terrosos, do mesmo período da classificação periódica. Sabendo-se que X é formado por 37 prótons e 51 nêutrons, pode-se afirmar que os números atômicos e de massa de Y são, respectivamente,
a) 36 e 87
b) 37 e 87
c) 38 e 88
d) 39 e 87
e) 37 e 89
Resposta correta: c) 38 e 88
É informado que X possui 37 prótons, mesmo valor do número atômico (Z) e 51 nêutrons. Já que X é um metal alcalino, grupo 1 da tabela, então obrigatoriamente Y deve ser um metal alcalino terroso do mesmo período. Portanto seu número atômico é 38. O número de massa (A) de um átomo é a soma dos números de prótons com o de nêutrons. Sendo assim, o número de massa de X é 88 (37+51). Finalmente, como os dois elementos são isóbaros, o número de massa deles é idêntico.
2.
Os metais alcalinos terrosos apresentam, assim como todo metal, a característica de perder elétrons da última camada de valência para formar cátions. Quantos elétrons os metais alcalinos terrosos perdem para formar seus cátions?
a) 3 elétrons
b) 2 elétrons
c) 1 elétron
d) 4 elétrons
e) 5 elétrons
Resposta correta: b) 2 elétrons
Assim, formam-se cátions divalentes, como o íon cálcio (Ca2+).
3. [UFPA]
Considere um determinado elemento químico cujo subnível mais energético é o 5s2. Seu número atômico e o grupo em que está localizado na Tabela Periódica são, respectivamente:
a) 20; 1A
b) 20; 2A
c) 38; 2A
d) 38; 1A
e) 39; 2A
Resposta correta: c) 38; 2A
O elemento químico está localizado na família 2A, pois tem o subnível mais energético como s2. Possui número atômico 38, que corresponde ao total de elétrons distribuídos.
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2
Está localizado no quinto período, pois a distribuição eletrônica foi realizada até a quinta camada. Conferindo essas informações na Tabela Periódica, podemos confirmar que se trata do elemento Estrôncio.