Por que os metais do grupo 1 A são macios, apresentam baixos pontos de fusão e baixa densidade? O que você espera em relação as propriedades físicas e químicas dos compostos iônicos do GIA?

Passo 1

O enunciado pergunta por que os metais do grupo 1 A (Li, Na, K, Rb, Cs) são macios, têm baixos pontos de fusão e baixa densidade, e em seguida nos pede para antecipar as propriedades físicas e químicas de seus compostos iônicos. O conteúdo envolve a teoria da ligação metálica (força de coesão entre cátion e “mar” de elétrons) e o caráter iônico em sólidos cristalinos.

Passo 2

Em metais, cada átomo doa seus elétrons de valência para um “mar” de elétrons deslocalizados. No caso do grupo 1 A, cada átomo contribui com apenas um elétron para esse mar. Assim, a atração eletrostática entre os cátions relativamente grandes e os elétrons deslocalizados é fraca, resultando em ligações metálicas de baixa energia de coesão.
A fraqueza da ligação metálica implica que basta pouca energia térmica para que os átomos escapem da rede metálica, por isso esses metais têm baixos pontos de fusão. Além disso, como os átomos são muito grandes (grande raio atômico) e há poucos elétrons no mar eletrônico, a rede cristalina fica pouco compacta, o que gera baixa densidade e maciez — os planos atômicos deslizam uns sobre os outros com facilidade.

Passo 3

Resumindo para os metais de G1 A:
\text{pouco elétrons no mar eletrônico} \quad\Longrightarrow\quad \text{ligações metálicas fracas} \quad\Longrightarrow\quad \begin{cases} \text{baixo ponto de fusão}\\\ \text{baixa densidade}\\\ \text{maciez} \end{cases}éôçõáã

Passo 4

Agora, ao formarem compostos iônicos (por exemplo, \text{MX}, em que \text{M}^+ é L i^{+}, N a^{+}, K^{+} etc. e \text{X}^- é C l^{-}, N O_{3}⁻, S O_{4}^{2-} etc.), espera‐se o seguinte nas propriedades físicas:
  1. Sólidos cristalinos bem organizados em redes iônicas.
  2. Altos pontos de fusão e ebulição, pois as atrações íon–íon na rede são fortes.
  3. Grandes dureza e fragilidade (brittleness) — sob tensão, camadas de íons de mesmo sinal se aproximam e repelem, fraturando o cristal.
  4. Em estado sólido, não conduzem corrente; ao fundir ou dissolver em água, conduzem bem (cátions e ânions livres para mover‐se).
  5. Boa solubilidade em água (solventes polares), gerando íons livres em solução.
Nas propriedades químicas destes compostos iônicos do G1 A:
  1. Funcionam como fortes eletrólitos em água, dissociando‐se completamente em \text{M}^+ e \text{X}^-.
  2. Cátions \text{M}^+ de G1 A dão soluções neutras \text{pH}\approx7 pois não apresentam reação ácido‐base significativa; ânions de ácidos fortes (C l^{-}, N O_{3}⁻) são quimicamente inertes em solução.
  3. Compostos como hidróxidos \text{MOH} são bases fortes (totalmente dissociadas). A solubilidade de \text{MOH} aumenta de Li,→,Na,→,K.
  4. Há variações para lítio devido ao seu raio pequeno: L i^{+} tem alta densidade de carga, polariza o ânion e confere caráter parcialmente covalente (ex.: L i_{2}C O_{3} e LiOH são menos solúveis e termicamente menos estáveis que os dos outros alcalinos).

Resposta

Os metais do grupo 1 A são macios, de baixo ponto de fusão e baixa densidade porque possuem apenas um elétron por átomo no “mar” eletrônico, o que gera ligações metálicas fracas e uma rede cristalina pouco compacta.
Em seus compostos iônicos esperamos sólidos cristalinos com altos pontos de fusão e ebulição, boa dureza e fragilidade, condutividade elétrica no estado fundido e em solução aquosa e forte caráter iônico (elétrólitos fortes). Quimicamente, dissociam‐se totalmente, dando soluções neutras (sais de ácidos fortes) ou básicas fortes (hidróxidos), com exceção de L i^{+} que apresenta comportamento mais polarizante e ligeiro caráter covalente.

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