7.57
Por que o cálcio é normalmente menos reativo que o potássio?

Passo 1

O enunciado pergunta por que o cálcio é normalmente menos reativo que o potássio. O conteúdo envolve tendências periódicas de reatividade metálica, especialmente energia de ionização e potenciais de redução, e vamos usar o posicionamento dos elementos na tabela periódica e seus respectivos valores de energia para explicar a diferença.

Passo 2

Na tabela periódica, o potássio está no grupo 1 e o cálcio no grupo 2, ambos no mesmo período. A reatividade dos metais costuma ser maior quanto mais à esquerda e mais abaixo estiverem. Como o potássio perde apenas um elétron para atingir a configuração eletrônica estável de gás nobre, ele tende a reagir mais facilmente que o cálcio, que precisa perder dois elétrons.

Passo 3

A energia necessária para remover o primeiro elétron (primeira energia de ionização) de \mathrm{K} é menor do que a de \mathrm{Ca}, e o cálcio ainda exige uma segunda energia de ionização para formar \mathrm{Ca^{2+}}. Em outras palavras,
\text{IE}_1(\mathrm{K}) < \text{IE}_1(\mathrm{Ca}) \quad\text{e}\quad \text{IE}_2(\mathrm{Ca})\\ \text{é grande},é
logo o potássio se oxida (perde elétron) com muito mais facilidade que o cálcio.

Passo 4

Outra forma de ver é pelos potenciais padrão de redução:
\mathrm{K^+ + e^- \rightarrow K}\quad E^\circ\approx -2{,}93\\ \mathrm{V},
\mathrm{Ca^{2+} + 2e^- \rightarrow Ca}\quad E^\circ\approx -2{,}87\\ \mathrm{V}.
O valor mais negativo para o par \mathrm{K^+/K} indica que o potássio é um redutor mais forte, ou seja, mais reativo, do que o cálcio.

Passo 5

Resumindo, como o potássio perde um elétron com energia de ionização menor e tem potencial de redução mais negativo, ele reage mais facilmente do que o cálcio, que além de exigir energia maior para remover o primeiro elétron, ainda precisa remover um segundo elétron.

Resposta

O cálcio é menos reativo que o potássio porque precisa perder dois elétrons e tem energias de ionização mais altas, além de apresentar um potencial de redução menos negativo, o que torna sua oxidação (reação) mais difícil que a do potássio.

Exercícios relacionados