IQD 114464 03bMetais

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Tabela Peródica - Os Metais
Prof. Marcello Moreira Santos
2015/2
INTRODUÇÃO
 São os mais numeroso entre os elementos
 Todos os elementos dos blocos s, d e f da tabela
periódica são metais
 Alguns elementos do bloco p também são
metais: Alumínio, Gálio, Tálio, Estanho, Chumbo
e Bismuto
Distribuição dos elementos metálicos (em azul) na tabela 
periódica
PROPRIEDADES GERAIS 
DOS METAIS
 Bons condutores de calor
 Bons condutores de eletricidade
 Sólidos, exceto o mercúrio (líquido).
 Brilho
 Dúcteis (fios).
 Maleáveis (lâminas).
 Formam cátions (+).
 Resistência mecânica alta
 A entalpia (energia) de Vaporização dos metais
são bastante diferentes.
Considerações Importantes!!!
 A baixa entalpia de vaporização do sódio e do
mercúrio possibilita aplicá-los em lâmpadas de
iluminação pública (vapores) e fluorescentes.
 O tungstênio, com o valor mais alto é usado
como filamento em lâmpadas incandescentes, já
que ele volatiliza muito lentamente.
PROPRIEDADES QUÍMICAS
 A maioria dos metais reage com o oxigênio (O2).
Entretanto, a espontaneidade e a velocidade dessa
reação varia muito.
Ex: O Césio inflama-se em contato com o ar.
O Alumínio e o Ferro sobrevivem ao ar e por isso
são empregados comercialmente.
OS METAIS DO BLOCO S:
METAIS ALCALINOS (GRUPO 1)
METAIS ALCALINOS TERROSOS (GRUPO 2)
METAIS ALCALINOS (1A)
 Os Alcalinos são os elementos do Grupo 1 (1A)
da Tabela Periódica. Formada pelos seguintes
metais: lítio (Li), sódio (Na), potássio (K), rubídio
(Rb), césio (Cs) e frâncio (Fr).
 Têm este nome porque reagem muito
facilmente com a água e, quando isso ocorre,
formam hidróxidos e libertando hidrogênio.
2 Li(s) + 2 H2O(l) → 2 LiOH(aq) + H2(g) 
METAIS ALCALINOS TERROSOS (2A)
 Os alcalino-terrosos são os elementos químicos
do grupo 2 (2 A) da tabela periódica, e são os
seguintes: berílio (Be), magnésio (Mg), cálcio
(Ca), estrôncio (Sr), bário (Ba) e radio (Ra).
 O nome alcalino-terroso provém do nome que
recebiam seus óxidos: terras. Possuem
propriedades básicas (alcalinas).
 A abundância é muito variada na crosta
terrestre: desde o Cálcio (5º metal mais
abundante), seguido pelo Sódio, Magnésio até
aos metais mais raros como Césio e Berílio.
Abundância na crosta: 
as quantidades citadas 
estão na base 10
 Possuem Energia de Ionização Baixa
 Esses metais reagem rapidamente com a água
para liberar hidrogênio (H2).
 Os números de oxidação coincidem com o seu
número de grupo:
Metais Alcalinos (IA): + 1
Metais Alcalinos Terrosos (IIA): + 2
OBTENÇÃO
 Sódio, Potássio, Magnésio e Cálcio são abundantes
na crosta terrestre, mas a obtenção dos metais
requer muita energia e consequentemente é cara!!!
METAL FONTE 
NATURAL
MÉTODO DE 
OBTENÇÃO
LÍTIO LiAl(SiO3) ELETRÓLISE
SÓDIO ÁGUA DO MAR ELETRÓLISE
CÁLCIO CALCÁRIO ELETRÓLISE
E
L
E
T
R
Ó
L
I
S
E
Eletrólise ígnea do NaCl
Fonte de corrente direta Fonte de corrente direta
cátodo cátodoânodo ânodo
e- e- e-e
-
 Os metais alcalinos e alcalinos terrosos são
dissolvidos até pela água.
M (s) + H2O (l) → M
+ (aq) + OH− (aq) + H2 (g)
M (s) + 2 H2O (l) → M
+2 (aq) + 2OH− (aq) + H2 (g)
 Estas reações são tão rápidas e
exotérmicas que faz com que o
hidrogênio se inflame
OS METAIS DO BLOCO d
METAIS DE TRANSIÇÃO
 São conhecidos como elementos de transição
porque suas propriedades são geralmente
intermediárias entre os elementos metálicos dos
blocos s e os elementos não metálicos dos
blocos p.
 A maioria dos metais do bloco d é muito mais
rígida do que os metais do bloco s
 Apresentam a velocidade de oxidação moderada
Tais fatos justificam o uso do ferro, cobre e titânio
na construção de edifícios e veículos
ESTADOS DE OXIDAÇÃO ELEVADOS
 Os Metais do bloco d apresentam ampla faixa de
estados de oxidação o que induz a uma química
rica e interessante.
 O estado de oxidação do grupo pode ser
alcançado por elementos que se encontram ao
lado esquerdo do bloco d, mas não pelos
elementos do lado direito
Número de Oxidação dos Metais de Transição
 O diagrama de Frost estabelece uma relação
qualitativa da estabilidade relativa dos
estados de oxidação.
DIAGRAMA DE FROST
O estado de oxidação
mais estável de um
elemento corresponde
à espécie que se
encontra mais baixo
no diagrama de Frost
APLICAÇÕES DO FERRO
 É o metal de transição mais abundante da crosta
terrestre.
 O ferro é encontrado em numerosos minerais,
destacando-se a:
Hematita (Fe2O3)
Magnetita (Fe3O4)
Limonita (FeO(OH))
Siderita (FeCO3)
Pirita (FeS2)
Ilmenita (FeTiO3)
 A redução dos óxidos para a obtenção do ferro é
efetuada em fornos denominados alto forno ou
forno alto.
 Nele são adicionados os minerais de ferro, em
presença de coque (C), e carbonato de cálcio
(CaCO3) que atua como escorificante.
 O Ferro obtido no processo é chamado de ferro
gusa (até 4% de C).
 O ferro gusa é duro e quebradiço, com baixa
resistência mecânica, devido ao excesso de
carbono.
 O aço comum é uma liga de ferro carbono (Fe-C)
contendo geralmente de 0,008 a 2% de carbono
CARÁTER NOBRE
 Os metais localizados à direita do bloco d são
resistentes à oxidação. Essa resistência é mais
evidente para a prata, ouro e os metais 4d, 5d e
do grupo 8 a 10.
Grupo 8 a 10: metais do grupo da platina 
(ocorrem em minérios contendo platina)
Cobre, prata e ouro: metais de cunhagem
 Para dissolver o ouro é necessário uma mistura
de 3:1 de ácido clorídrico e ácido nítrico (água
régia).
Au + 4 H+ + NO3
- + 4 Cl- → [AuCl4]
- + NO + 2 H2O
OS METAIS DO BLOCO p
 Os metais mais pesados do bloco p favorecem
os estados de oxidação baixos
 Entre os elementos do bloco p, o silício (Si) e o
alumínio (Al) são os mais abundantes e o tálio
(Tl) e bismuto (Bi) são os menos abundantes.
 Os metais do grupo 13 (alumínio) apresentam
estado de oxidação + 3
OS METAIS DO BLOCO f
LANTANÍDEOS
 São metais altamente eletropositivos.
 São conhecidos como terras raras
 Marcam o aparecimento dos subníveis f nas
configurações eletrônicas (4f)
 Do La aoYb favorecem o estado de oxidação +3
APLICAÇÕES DOS 
LANTANÍDEOS
LANTÂNIO (La)
(Pedras para isqueiros)
CÉRIO (Ce)
Camisas incandescentes 
usadas em lampiões
PRASEODÍMIO (Pr)
Lentes para óculos de proteção
para soldadores
NEODÍMIO (Nd) 
Corante para esmalte
PROMÉCIO (Pm)
Possível fonte de calor para 
fornecer força auxiliar à satélites e 
sondas espaciais
SAMÁRIO (Sm) 
Fabricação de fones de ouvidos
EURÓPIO(Eu)
Equipamentos de projeção
GADOLÍNIO (Gd)
Memória para computadores
TÉRBIO (Tb)
É usado como ativador para a cor verde 
em tubos de imagens de televisores em cores
DISPRÓSIO(Dy)
Fabricação de CD´s
HÓLMIO (Ho)
Laser para oftalmologia 
ÉRBIO (Er)
Fabricação de filtros fotográficos
TÚLIO (Tm)
Na fabricação de ferritas
ITÉRBIO(Yb)
Aplicação em lasers
LUTÉCIO (Lu) 
Catalisador em reações
ACTINÍDEOS
 Envolvem o preenchimento da subcamada 5f
 Os primeiros membros da série ocorrem em
uma rica variedade de estados de oxidação.
APLICAÇÕES DOS 
ACTINÍDEOS
ACTÍNIO(Ac)
Usado em geradores termoelétricos
TÓRIO(Th)
Aumenta a refração de vidros para
lentes de câmeras e de binóculos
PROTACTÍNIO(Pa)
Elemento radioativo artificial (não há registro do uso do elemento)
URÂNIO(U)
Indústria de aeronaves - urânio metálico
Combustível nuclear para reatores de potência 
na produção de energia elétrica; 
NETÚNIO(Np)
Elemento radioativo
PLUTÔNIO(Pu)
Usado nas missões lunar Apollo,como potência, e 
em equipamentos para uso na superfície lunar.
AMERÍCIO(Am)
Fonte de ionização para detector de fumaça
CÚRIO(Cm)
Elemento radioativo 
(fonte portátil para radiografia gama)
BERQUÉLIO(Bk)
Elemento radioativo artificial (não há registro de uso)
CALIFÓRNIO(Cf)
Elemento radioativo artificial 
(usado como fonte portátil de nêutrons)
EINSTÊNIO(Es)
Elemento radioativo artificial 
(não há registros de seu uso)
FÉRMIO(Fm)
Elemento radioativo (não foi totalmente investigado)
MENDELÉVIO(Md)
Elemento radioativo artificial 
(não há utilização comercial)
NOBÉLIO(No)
Elemento radioativo artificial 
(não tem uso comercial devido sua raridade)
LAURÊNCIO(Lr)
Elemento radioativo artificial (não há registros de uso)