O Frâncio é um elemento radioativo e não é possível determinar as suas propriedades físico-químicas tais como ponto de fusão. No entanto, alguns cientistas consideram que o material desse elemento químico seja líquido à temperatura ambiente. Explique essa informação.
Passo 1
O enunciado diz que o Frâncio (Fr) é radioativo demais para a gente medir seu ponto de fusão diretamente, mas alguns cientistas acham que ele seria líquido à temperatura ambiente.
Conteúdo: tabela periódica, metais alcalinos, tendência de ponto de fusão.
O que vamos precisar:
Conteúdo: tabela periódica, metais alcalinos, tendência de ponto de fusão.
O que vamos precisar:
- Saber que o Frâncio fica no grupo 1 da tabela (metais alcalinos).
- Conhecer a tendência de ponto de fusão desses metais à medida que descemos no grupo.
- Fazer uma extrapolação dessa tendência para o Frâncio.
Passo 2
Teoria sobre metais alcalinos e ponto de fusão
- Todos os metais alcalinos têm um único elétron na camada externa, e isso gera ligação metálica.
- À medida que descemos no grupo (Li → Na → K → Rb → Cs → Fr), o raio atômico cresce.
- Raio maior → elétrons mais “distantes” do núcleo → ligação metálica mais fraca → ponto de fusão menor.
Passo 3
Dados de ponto de fusão (temperatura de fusão
) dos metais alcalinos conhecidos:
- Li (Z=3):
- Na (Z=11):
- K (Z=19):
- Rb (Z=37):
- Cs (Z=55):
Se você olhar esses valores, vê que a cada degrau no grupo o ponto de fusão cai algo em torno de 30–40 °C.
Passo 4
Extrapolando para o Frâncio (Z=87):
- Cs tem
. - Se “cair” mais uns 30–40 °C, a gente chega numa previsão de
Ou, mesmo que a queda seja “só” de 20 °C, daria
que ainda é abaixo da temperatura ambiente (
).
Resposta
Como a tendência de ponto de fusão dos metais alcalinos decresce conforme aumentamos o raio atômico, a extrapolação indica que o Frâncio teria
bem abaixo de
. Por isso, mesmo sem medida experimental, os cientistas supõem que o Frâncio seria líquido à temperatura ambiente.