Sobre a estrutura dos metais do Grupo 1, descreva suas características em relação a dureza, energia de coesão, pontos de fusão e teste de chama.
Passo 1
O enunciado pede para a gente discutir as propriedades físicas dos metais do Grupo 1 (os alcalinos): dureza, energia de coesão, ponto de fusão e comportamento no teste de chama. Vamos abordar cada característica separadamente, comparando como ela varia ao descer o grupo.
Passo 2
Dureza
Os metais do Grupo 1 são muito macios: você consegue riscar quase todos com a unha ou cortá-los com uma faca. A dureza deles é a menor entre todos os metais, e ela tende a diminuir conforme subimos no peso atômico (ou seja, o lítio é um pouco mais “firme” que o césio, mas ainda assim bem macio).
Os metais do Grupo 1 são muito macios: você consegue riscar quase todos com a unha ou cortá-los com uma faca. A dureza deles é a menor entre todos os metais, e ela tende a diminuir conforme subimos no peso atômico (ou seja, o lítio é um pouco mais “firme” que o césio, mas ainda assim bem macio).
Passo 3
Energia de coesão
A energia de coesão metálica reflete a força de ligação entre os átomos no retículo. Nos alcalinos ela é baixa, pois cada átomo tem apenas um elétron de valência para contribuir com a nuvem eletrônica compartilhada. Conforme o raio atômico aumenta descendo o grupo, a energia de coesão cai ainda mais, facilitando a deformação e fusão desses metais.
A energia de coesão metálica reflete a força de ligação entre os átomos no retículo. Nos alcalinos ela é baixa, pois cada átomo tem apenas um elétron de valência para contribuir com a nuvem eletrônica compartilhada. Conforme o raio atômico aumenta descendo o grupo, a energia de coesão cai ainda mais, facilitando a deformação e fusão desses metais.
Passo 4
Pontos de fusão
Devido à baixa energia de coesão, os pontos de fusão dos alcalinos são bem baixos para um metal. A tendência geral (em Kelvin) é:
Lítio: K
Sódio: K
Potássio: K
Rubídio: K
Césio: K
Ou seja, conforme descemos o Grupo 1, o ponto de fusão diminui, e esses metais podem até se liquefazer em banho-maria forte (especialmente rubídio e césio).
Devido à baixa energia de coesão, os pontos de fusão dos alcalinos são bem baixos para um metal. A tendência geral (em Kelvin) é:
Lítio:
Sódio:
Potássio:
Rubídio:
Césio:
Ou seja, conforme descemos o Grupo 1, o ponto de fusão diminui, e esses metais podem até se liquefazer em banho-maria forte (especialmente rubídio e césio).
Passo 5
Teste de chama
Quando colocados na chama, os átomos dos alcalinos emitem cores características devido aos saltos eletrônicos do orbital para o
. As cores típicas são:
Lítio → vermelho-carmesim
Sódio → amarelo-forte
Potássio → lilás claro
Rubídio → vermelho-violeta
Césio → azul-violeta
Quando colocados na chama, os átomos dos alcalinos emitem cores características devido aos saltos eletrônicos do orbital
Lítio → vermelho-carmesim
Sódio → amarelo-forte
Potássio → lilás claro
Rubídio → vermelho-violeta
Césio → azul-violeta
Resposta
Em suma, os metais do Grupo 1 são extremamente macios, com energias de coesão baixas que caem ao descer o grupo, pontos de fusão também baixos (de
K para o lítio até
K para o césio) e cores de chama bem distintas: lítio (vermelho-carmesim), sódio (amarelo), potássio (lilás), rubídio (vermelho-violeta) e césio (azul-violeta).