22.4 Compare as propriedades dos metais alcalinos com aquelas dos elementos do grupo 1B:
e Au.
Passo 1
O enunciado pede para compararmos as propriedades dos metais alcalinos (grupo
A: Li, Na, K, Rb, Cs) com as dos metais do grupo
B (Cu, Ag, Au). Vamos usar tendências periódicas (configuração eletrônica, raio atômico, potencial de redução), propriedades físicas (densidade, dureza, pontos de fusão) e comportamento químico (reatividade com água, ar e ácidos, formação de complexos) para fazer essa comparação.
Passo 2
Configuração eletrônica, estados de oxidação e raio atômico
Os metais alcalinos têm configuração geral e formam quase sempre o cátion
. O raio atômico cresce de Li para Cs, tornando-os cada vez mais reativos.
Os metais B têm configuração
. Podem formar
(todos) e
(Cu e Au) mas dificilmente passam de
. Como o elétron removido vem do orbital
, tensões de ionização são sempre maiores que nos alcalinos, e seus raios são menores (maior atração nuclear sobre o elétron de valência).
Os metais alcalinos têm configuração geral
Os metais
Passo 3
Propriedades físicas
– Dureza e maleabilidade: os alcalinos são muito macios (podem ser cortados com faca), enquanto Cu, Ag e Au são metais dúcteis e maleáveis mas mais duros.
– Densidade: alcalinos têm densidade baixa ( a
), já
B são pesados (
,
,
).
– Pontos de fusão: alcalinos têm pontos baixos (ex.: Na funde a ), enquanto Cu, Ag e Au fundem acima de
.
– Dureza e maleabilidade: os alcalinos são muito macios (podem ser cortados com faca), enquanto Cu, Ag e Au são metais dúcteis e maleáveis mas mais duros.
– Densidade: alcalinos têm densidade baixa (
– Pontos de fusão: alcalinos têm pontos baixos (ex.: Na funde a
Passo 4
Reatividade química
– Alcalinos reagem vigorosamente com água e oxigênio, formando hidróxido e liberando :
– Alcalinos reagem vigorosamente com água e oxigênio, formando hidróxido e liberando
– Metais
B são pouco reativos: Ag e Au não atacam água e só são oxidáveis por ácidos fortes ou misturas oxidantes (ex.: Ag em
, Au em água-régia).
Potenciais padrão de redução : alcalinos têm
a
, já
Potenciais padrão de redução
Isso mostra que alcalinos são fortes agentes redutores e
B são agentes oxidantes (ou inertes).
Passo 5
Formação de complexos e resistência à corrosão
– Alcalinos não formam complexos estáveis em solução aquosa e oxidam rapidamente ao ar.
– Cu, Ag e Au formam complexos de coordenação (por exemplo, ,
,
) e resistem à corrosão ambiente, sendo chamados “metais nobres”.
– Alcalinos não formam complexos estáveis em solução aquosa e oxidam rapidamente ao ar.
– Cu, Ag e Au formam complexos de coordenação (por exemplo,
Resposta
Em resumo, metais alcalinos são muito reativos (baixo potencial de redução), macios, de baixa densidade e formam sempre
. Já Cu, Ag e Au têm alta densidade e dureza, pontos de fusão elevados, potenciais positivos (
), reagem pouco com água ou ar, formam vários estados de oxidação e complexos estáveis, e exibem grande resistência à corrosão (metais nobres).