Para os elementos alcalinoterrosos (exceto o Be e Ra), qual elemento terá o sulfato mais insolúvel? E qual será o metal mais mole?
Explique por que os sais dos metais alcalinoterrosos com íons mononegativos tendem a ser solúveis, enquanto os com íons dinegativos tendem a ser insolúveis.
Explique por que os sais dos metais alcalinoterrosos com íons mononegativos tendem a ser solúveis, enquanto os com íons dinegativos tendem a ser insolúveis.
Passo 1
O enunciado pede, para os metais alcalinoterrosos do grupo 2 (exceto o berílio e o rádio), (a) qual sulfato é o mais insolúvel e (b) qual metal é o mais mole, e em seguida explica por que sais com ânions mononegativos tendem a ser solúveis enquanto os com ânions dinegativos tendem a ser insolúveis. Vamos usar tendências periódicas de solubilidade (energia reticular vs. entalpia de solvatacão) e de dureza/metalicidade (força de ligação metálica e raio atômico).
Passo 2
Comparando as solubilidades dos sulfatos
para
:
– e
são razoavelmente solúveis (CaS
é pouco solúvel, mas ainda mais solúvel que os seguintes).
– já é classificado como praticamente insolúvel.
– é altamente insolúvel em água (usado em exames radiológicos por não se dissolver).
Logo, o sulfato mais insolúvel entre esses metais alcalinoterrosos é o sulfato de bário, .
–
–
–
Logo, o sulfato mais insolúvel entre esses metais alcalinoterrosos é o sulfato de bário,
Passo 3
A maleabilidade (ou “moleza”) de um metal aumenta ao descer o grupo porque o raio atômico cresce, aumentando o volume do “mar de elétrons” e reduzindo a força de ligação metálica. Assim, entre
,
,
e
, o bário é o mais mole.
Passo 4
Por que sais com ânions mononegativos
etc.) são quase sempre solúveis, mas com dinegativos (
etc.) tendem a ser insolúveis?
Entalpia de solvatação (hidratacão) vs. energia reticular:
Entalpia de solvatação (hidratacão) vs. energia reticular:
- Energia reticular
escala aproximadamente como
onde
e
são as cargas dos íons e
,
seus raios. Dinegativos duplicam
, aumentando fortemente
.
2. Entalpia de solvatação cresce com carga, mas menos rápido que a energia reticular para ânions com carga , especialmente quando o cátion é grande (como
.
3. Para ânions mononegativos, a energia reticular é baixa o suficiente para a água hidrolisar o sólido e dissolvê-lo.
4. Para ânions dinegativos, a energia reticular torna-se muito alta e não é compensada pela solvatação, resultando em baixa solubilidade.
2. Entalpia de solvatação cresce com carga, mas menos rápido que a energia reticular para ânions com carga
3. Para ânions mononegativos, a energia reticular é baixa o suficiente para a água hidrolisar o sólido e dissolvê-lo.
4. Para ânions dinegativos, a energia reticular torna-se muito alta e não é compensada pela solvatação, resultando em baixa solubilidade.
Resposta
O sulfato mais insolúvel é o de bário
e o metal mais mole também é o bário. Salts com ânions mononegativos têm energia reticular menor e são facilmente hidrolisados pela água, enquanto com ânions dinegativos a elevada energia reticular impede a dissolução.