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Agrupamento de Escolas de S. Martinho do Porto

Esc. B. dos 2º e 3º Ciclos com Sec. de S. Martinho do Porto

Ciências Físico-Químicas

2011/2012

Reactividade e Interpretação dos Metais Alcalinos e Dos Metais Alcalino-Terrosos Com a Água

Trabalho realizado por:

Helena Barata Nº9 9B

Objectivos

Pretendeu-se com esta actividade estudar/observar/interpretara reactividade de alguns metais alcalinos (o sódio e o potássio) e metais alcalino-terrosos (o magnésio e o cálcio) com a água e comparar a reactividade destes dois grupos.

Introdução

Os elementos químicos estão organizados na tabela periódica em grupos e período. Existem 18 grupos (coluna verticais) e 7 períodos. Todos os elementos pertencestes a um mesmo grupo da tabela periódica, possuem propriedades químicas semelhantes.

Materias e métodos

Materiais e reagentes:

3 Tinas de vidro Navalha Pinça metálica Solução alcoólica de fenolftaleína 2 Tubos de ensaio Suporte para tubos de ensaio Tesoura 1 Bisturi

Reagentes:

Sódio Potássio Magnésio Cálcio Água Indicador de fenolftaleína

Métodos

Reacção Dos Metais Alcalinos Com a Água

1. Enchem-se três tinas pequenas com água;2. Colocam-se três gotas de indicador solução alcoólica de fenolftaleína;3. Coloca-se uma pequena porção de lítio dentro de uma das tinas, observa-

se, registam-se as observações;

4. Procede-se de igual forma para os outros dois metais alcalinos, usando as outras duas tinas com água.

Reacção Dos Metais Alcalino-Terrosos Com a Água

1. Coloca-se um pouco de água em dois tubos de ensaio e estes num suporte;2. Colocam-se duas gotas de indicador de solução alcoólica de fenolftaleína;3. Coloca-se uma pequena porção de magnésio dentro de um tubo, observa-

se, registam-se as observações;4. Procede-se de igual forma para o outro metal alcalino-terroso (cálcio),

usando o outro tubo de ensaio.

Resultados


Sódio

De inicio, retirou-se um pedaço de sódio (cinzento e brilhante), que estava dentro de um frasco junto com uma resina para o proteger do contacto com a água, cortou-se esse pedaço com a ajuda de uma lâmina. Numa tina, que continha água colocou-se duas gotas de fenolftaleína para se puder avaliar o carácter químico da solução resultante da reacção. Em seguida, colocou-se o pedaço de sódio sobre a água, este começou a rodopiar na água, em simultâneo pode-se observar a libertação de um gás branco e tóxico, o hidrogénio (H). A água começou a ficar rosa-carmim á medida que o sódio ia se desfazendo. Houve uma produção de uma chama laranja e ouviu-se uma pequena explosão final.

Potássio

Retirou-se um pedaço de potássio (cinzento e brilhante), que estava dentro de um frasco junto de uma resina para o proteger do contacto com a água, cortou-se esse pedaço com a ajuda de uma lâmina. Numa tina, que continha água colocou-se duas gotas de fenolftaleína para se puder avaliar o carácter químico da solução resultante da reacção. Em seguida colocou-se um pedaço de potássio sobre a água,

este começou a rodopiar na água, em simultâneo e à semelhança do sódio pode-se observar a libertação de um gás branco, o hidrogénio (H), mas com o potássio pode-se observar a uma maior libertação de gás. À medida que o potássio se ia desfazendo a água ia ficando rosa-carmim. Houve uma produção de uma chama rosa.


Magnésio

Colocou-se duas gotas de fenolftaleína num dos tubos de ensaio e um pedaço de magnésio. Passado algum tempo, pode-se verificar a formação de pequenas bolhas de hidrogénio (H) em volta da fita de magnésio (Mg) e a água contida no tubo de ensaio ficou rosa-carmim.

Cálcio

Colocou-se duas gotas de fenolftaleína num dos tubos de ensaio e um pouco de cálcio (Ca). Passado pouco tempo, pode-se verificar que a água contida no tubo de ensaio ficou rosa-carmim.

Discussão de resultados


A reactividade aumenta ao longo dos grupos dos metais e diminui ao longo dos períodos, porque quantos menos electrões tiverem um metal mais reactivo ele é. A distribuição electrónica de um átomo de lítio (Li) é (2;1), de um átomo de sódio (Na) é (2;8;1) e de um átomo de potássio (K) é (2;8;8;1). Estes três átomos tendem a perder um electrão para ficarem estáveis. O átomo de lítio é dos três o que cede mais facilmente o seu electrão de valência, pois este é também o que tem menos electrões, por isso estes metais alcalinos formam iões monopositivos. Nas reacções dos metais alcalinos com a água produz-se um gás, esse gás é o hidrogénio (H). A solução resultante da reacção dos metais alcalinos com a água, mostra ser uma solução de carácter muito reactivo.

As reacções químicas podem ser traduzidas pelas seguintes equações:

2Na (s) H 2O (l) 2NaOH (aq)+H 2(g)

2K (s) H 2O (l) 2kOH (aq)+H 2(g)


A reactividade ao longo do grupo 2 aumenta, por exemplo, a reacção do cálcio foi mais rápida do que a do magnésio (Mg), mas mais lenta do que a do grupo 1. A distribuição electrónica do magnésio (Mg) é (2;8;2) e a do cálcio (Ca) é (2;8:8;2). Estes dois átomos ao reagir tendem a perder dois electrões para ficarem estáveis. O átomo de magnésio é dos dois o que cede mais facilmente o seu electrão de valência, pois este é também o que tem menos electrões, por isso estes metais alcalino-terrosos formam iões dipositivos (iões positivos com carga 2+). Nas reacções dos metais alcalinos com a água produz-se um gás, esse gás é o hidrogénio (H). A solução resultante da reacção dos metais alcalino-terrosos com a água, demonstra ser uma solução de carácter menos reactivo do que a solução resultante dos metais alcalinos com a água.

As reacções químicas podem ser traduzidas pelas seguintes equações:

Mg (s) 2H 2O (l) Mg(OH )2 (aq)+H 2(g)

Ca (s)2 H 2O (l) Ca(OH )2 (aq)+H 2(g)

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