De que modo os metais alcalinos se assemelham a metais “típicos”? De que modo eles são muito diferentes?

Passo 1

O enunciado pede que a gente compare os metais alcalinos (grupo 1 da Tabela Periódica) com os metais “típicos” (por exemplo, metais de transição ou outros metais de grupo principal maiores), identificando em que aspectos eles são parecidos e em que aspectos eles diferem. Para isso, vamos recorrer aos conceitos de ligação metálica, configuração eletrônica, propriedades físicas e reatividade química.

Passo 2

Semelhanças entre metais alcalinos e metais “típicos”:
  • Ambos apresentam ligação metálica, em que elétrons de valência formam um “mar de elétrons” móvel ao redor dos catiões.
  • Todos têm brilho metálico, são bons condutores de calor e eletricidade.
  • Apresentam maleabilidade e ductilidade, ou seja, podem ser martelados em lâminas ou esticados em fios sem se fragmentarem.
  • Tendem a perder elétrons para formar cátions positivos em compostos, comportamento característico de metais.

Passo 3

Diferenças marcantes dos metais alcalinos em relação aos metais “típicos”:
  • Configuração eletrônica: cada átomo de metal alcalino tem apenas um elétron no orbital ns^1, enquanto muitos metais típicos têm vários elétrons de valência em orbitais d ou p.
  • Energias de ionização muito mais baixas, facilitando a formação de cátions \mathrm{M^+}.
  • Pontos de fusão e ebulição consideravelmente menores (por exemplo, o sódio funde a \sim97{,}8\,^\circ\mathrm{C}, enquanto o ferro funde a \sim1538\,^\circ\mathrm{C}).
  • Densidades menores (o lítio é o metal mais leve sólido, seguido por sódio e potássio).
  • Reatividade química extremamente alta, sobretudo com água, segundo a equação
2\,\mathrm{M (s)} + 2\,\mathrm{H_2O (l)} \to 2\,\mathrm{MOH (aq)} + \mathrm{H_2 (g)}
— nos metais típicos essa reação é muito mais lenta ou não ocorre sob condições ambientes.
  • Nunca ocorrem na forma livre na natureza; sempre vêm em minerais, devido à alta reatividade.

Passo 4

Origem das diferenças na configuração eletrônica:
  • O único elétron de valência em metas alcalinos está afastado do núcleo por camadas internas completas, sofrendo forte blindagem e portanto atraído fracamente pelo núcleo.
  • Isso explica a facilidade de ionização, a reação violenta com água e os pontos de fusão/ebulição reduzidos em comparação com metais que retêm mais fortemente seus elétrons de valência.

Resposta

Metais alcalinos e metais “típicos” são semelhantes porque seus átomos formam ligações metálicas que conferem brilho, boa condutividade, maleabilidade e tendência a formar cátions. Porém, os alcalinos diferem fortemente por terem apenas um elétron de valência, o que resulta em baixas energias de ionização, pontos de fusão e densidades menores, além de reatividade muito elevada (em especial com água) que os impede de existir livres na natureza.

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