RElatório Metais Alcalinos terrosos

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Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira
Instituto de Ciências Exatas e da Natureza
Curso Licenciatura em Química
Disciplina: Química Inorgânica Experimental I - CH.: 30 h
Período: 2017/2 Horário: 5M12
Professora: Cleide Maria da Silva Leite
	
RELATÓRIO
A QUÍMICA DOS METAISALCALINOS TERROSOS
Discente: Neidelênio Baltazar Soares
CAMPUS DOS AURORAS
Redenção, 07 de abril de 2018
RESUMO
Os elementos do grupo IIA da tabela periódica são denominados metais alcalinos, esses metais ocorrem espalhados na crosta da terra na forma de carbonatos, silicatos, fosfatos e sulfatos. Onde o magnésio e o cálcio são os mais abundantes na terra. O objetivo da prática consiste em observar como funciona e qual comportamento dos metais alcalinos em relação ao ar, ou seja, identificar a sua reatividade, identificar as propriedades físicas dos metais alcalinos e compreender a sua solubilidade. Para isso apropriou-se da utilização do método analítico para compreender esses processos em laboratório. Percebe-se, no entanto, que os metais alcalinos-terrosos são altamente reativos e tendem a formar óxidos, sais e bases, os metais alcalinos também reagem formando compostos que apresentam sempre o estado de oxidação +2. Enquanto muitos dos metais alcalinos são solúveis em água, muito deles não são, a maioria dos haletos de metais alcalinos terrosos é solúvel em água, apesar de que os fluoretos apresentam tendência de serem insolúvel em água.
Palavras Chaves: Metais alcalinos terrosos, solubilidade, reatividade.
Introdução
Os elementos do grupo IIA da tabela periódica são conhecidos como metais alcalinos terrosos. A palavra terrosa provém de um termo da alquimia que se referia a qualquer composto de um metal (ou mistura de tais composto) que não era muito solúvel em água e que era estável a altas temperaturas. Muitas “terras” eram óxidos e quando se descobriu que os óxidos dos elementos do grupo IIA davam reações alcalinas(básicas), foram chamados de alcalinos terrosos. Com excepção do berílio os elementos deste grupo são todos metais típicos. Eles são bons condutores de calor e de eletricidade, porém são mais duros, mais densos e se fundem a temperaturas mais altas do que os metais alcalinos. (RUSSELL, 1994, p. 1056).
Os metais alcalinos-terrosos ocorrem espalhados na crosta terrestre na forma de carbonato, silicatos fosfatos e sulfatos, O magnésio e o cálcio são os mais abundantes; montanhas inteiras são constituídas de calcário, CaCO3, e dolomita, CaMg(CO3)2. O magnésio também encontrado nos oceanos. O berílio é relativamente escasso, seu mineral mais comum é o berílio, (Be), que algumas vezes é encontrado na forma de gramas como a esmeralda. (A cor verde é causada pela presencia do crômio como impureza). O estrôncio e o bário são relativamente raros, ocorrendo, principalmente, como minerais de uranio, como na pechblenda, na qual é formado como resultado de decaimento radioativo do uranio. (RUSSELL, 1994, p. 1056-1057)
Os metais alcalinos terrosos podem ser obtidos facilmente por redução química, porque ele próprios são fortes agentes redutores, além de reagirem com carbono formando carbetos. São fortemente eletropositivos e reagem com água. Assim não podem ser usados no deslocamento dos mesmos por outro metal ou na obtenção por via eletrolítica. (LEE, 1999, p. 164)
Enquanto a maioria dos compostos dos metais alcalinos terrosos são solúveis em água muitos compostos dos alcalinos-terrosos não são o são, especialmente aqueles nos quais carga dos aníons é maior que 1-(negativa). As energias reticulares médias elevadas são aparentemente responsáveis por isso, embora as energias de hidratação também sejam altas. A maioria dos haletos de metais alcalinos-terrosos é solúvel, embora os fluoretos tenham tendência a serem insolúveis. (RUSSELL, 1994, p. 1060)
Essa prática tem como objetivo observar a reatividade dos metais alcalinos terrosos e relação ao ar, fazer um processo de identificação das propriedades físicas dos compostos e a solubilidade dos metais alcalinos terrosos.
PARTE EXPERIMNETAL
Matérias 
A prática para ser efetuada foram usados os seguintes matérias do laboratório que estiveram a nossa disposição: Béquer de 250 ml, bico de Bunsen, Estante de tubos, Frasco estoque para sólidos, 6 tubos de ensaio, Pinça metálica, 2 espátulas, 12 placas de petri (vidro), Pinça de madeira, tripé, tela, papel filtro, pisseta, pipetas graduadas , pipetas volumétricas , Proveta de 10 ml, Papel de pH
	Reagentes Sólidos
	Soluções
	Magnésio Metálico
Na OH, e Ca(OH)2
Giz, CaCl2 e CaCO3 e CaSO4
	Fenolftaleína, álcool etílico PA
Soluções de CuSO4,CaCL2, BaCl2, CaSO4, BaSO4, Na2SO4, -1 mol/L(1)
H2SO4 -6 mol/L, Na3PO4 Na2C2O4-0,1 mol/L
Métodos
Reatividade do magnésio metálico: Reações com ar, água, álcool e sulfato de cobre. 
Cortou-se em pequenos pedaços o magnésio metálico dividindo em quatro partes iguais, distribuiu-se os pedaços de Mg(s) conforme mostra o procedimento abaixo:
3.1. Em uma placa de petri adicionou-se Mg(s) e observou-se a reação ao ar. 
1.2. Utilizando um tubo de ensaio contendo 10 mL de água destilada e três gotas de fenolftaleína, adicionou-se o Mg metálico e anotou-se o resultado.
1.3. Utilizando um tubo de ensaio contendo 10 mL de álcool etílico e três gotas de fenolftaleína adicionou-se o magnésio metálico e observou a reação até ao final. 
1.4. Utilizando um tubo de ensaio contendo 3 mL de solução aquosa de CuSO4 1mol/L adicionou-se o magnésio metálico e observou-se a reação até ao final.
3.2- Propriedades físicas e químicas dos compostos: 
2.1. Colocou-se uma pastilha de NaOH e um pouco de Ca(OH)2 sobre um vidro de relógio seco, observou-se e fez-se as dividas anotações sobre a higroscopicidade dos hidróxidos. 
2.2. Utilizando uma pinça, pegou-se num pedaço de giz e caucionou-se durante 3 minutos na chama do bico de bunsen. Observou-se e registrou-se os resultados. Em seguida umedeceu-se o pedaço calcinado com água destilada, gota a gota, até que a água ficou totalmente absorvida sem excesso de água adicionou-se três gotas de fenolftaleína.
3.3-Solubilidade dos metais alcalinos terrosos: 
3.1 Utilizando tubos de ensaio, colocou-se 5 mL de água destilada e aproximadamente 0,5 g de cada uma das substâncias: Ca(OH)2, CaCl2 e CaCO3 e CaSO4. 
3.1 Agitou-se para solubilizá-los. A anotou-se para saber se são ou não solúveis. Em seguida Comparou-se a solubilidade dos hidróxidos, cloretos, carbonatos e sulfatos.
 Reações de Precipitação: 
4.1 Utilizando tubos de ensaios, adicionou-se as soluções de CaCl2 e BaCl2 (1 mL) e 1 mL de H2SO4 6 mols/L. misturou-se as soluções e anotou-se os resultados das reações.
4.2. Utilizando tubos de ensaios adicionou-se as soluções de CaCl2 e BaCl2 (1 mL) em seguida adicionou-se as soluções de Na3PO4 0,1 mol/L. misturou-se as reações e em seguida anotou-se os resultados das reações obtidas.
4.3Utilizando tubos de ensaio, misturou-se as soluções de CaCl2 e BaCl2 (1 mL) em seguida adicionou-se 1 mL de Na2SO4 1 mol/L. agitou-se e anotou-se os resultados das reações.
4.4. Utilizando tubos de ensaio, misturou-se as soluções dos cloretos de CaCl2 e BaCl2 (1 mL) em seguida adicionou-se 1 mL de Na2C2O4 0,1 mol/L. agitou-se e anotou-se os resultados obtidos.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Reatividade do magnésio metálico: Reação com o ar, água.
Observou-se os reagentes antes e depois de serem todos misturados e colocados em contato um com o outro e permitiu anotar o seguinte:
	Item:
	Elementos
	Observações
	1.1
	Ma(s)+ O2
	Não houve nenhuma reação
	1.2
	H2O
Fenolftaleína Mg(s)
	Ao misturar os elementos descritos houve mudança a cor, a presença de fenolftaleína por ser um indicador ácido e base influenciou, a reação foi lenta.
	1.3
	Álcool Etílico
Fenolftaleína
Mg(s)
	Observou-se uma reação exotérmica, houve formação de (NaOH) e liberação de H2.
	1.4
	CuSO4 1mol/l
Mg(s)
	Reação bastante lenta e houve formação docomposto calcário e liberação de gás H2.
Observou-se na tabela no item a (1.2) após a reação que houve formação de um oxido, devido ao caráter dos metais alcalinos terrosos por não serem ou possuírem um poder muito oxidante comparados com os alcalinos, notou-se que o metal ficou menos brilhante. No item (1.3) houve mudança na cor após ter sido aquecida notou-se na reação várias bolhas. No item (1.4) observou-se uma redução do cobre (Cu) reduzido pelo magnésio devido ao seu poder de oxidação, a reação foi lenta.
Reações:
1.2 Mg(s) + O2(g) → MgO(s)
1.3 Mg(s) + 2H2O(aq) → Mg(OH)2+ H2(g)
1.4 Mg(s) + CuSO4(aq) → MgSO4(aq)+ Cu(s)
Propriedades físicas e Químicas dos compostos:
	Soluções
	Observações
	NaOH + Ca(OH)2
	Fundiu-se, reação lenta, solidificou-se, reação lenta.
	
	
	CaO(s) + H2O(l)
	A água foi absorvida, houve mudança de cor, e fez um barulho efervescente.
	
	
Observou-se o fator de higroscopia nos elementos acima citado, onde pode afirma-se segundo a literatura consultada que o hidróxido de sódio é mais higroscópico que o hidróxido de cálcio, a tendência de (ion) também influenciou que fez com que o hidróxido de sódio se tornasse um fixador das moléculas de água, devido porque a água é uma substância polar. Observou-se após adicionarmos três gotas de fenolftaleína na reação 2 houve mudança na cor e tornou-se rosa, isso aconteceu porque a fenolftaleína é um indicador de ácido base.
Solubilidade dos Metais Alcalinos terrosos:
Na tabela abaixo temos a solubilidade conforme foi o experimento:
	Item:
	Elementos
	Observações
	A
	Ca(OH)2
	 É solúvel, e houve formação de precipitado.
	B
	CaCl2
	É solúvel e observou-se mudança na cor.
	C
	CaCO3
	É solúvel, e houve formação de precipitado.
	D
	CaSO4
	Reação bastante lenta e houve formação do composto calcário e liberação de gás H2.
Para explicar a solubilidade, recorre-se a literatura onde entendemos que quanto mais um composto for iônico, mais solúvel será o caráter dele. Assim sendo os cloretos serão os mais solúveis, se seguida teremos os hidróxidos, e depois então teremos os carbonatos
Comparando a solubilidade com os metais alcalinos:
Ca(OH)2, -Suspensão NaOH , - Dissolução total
CaCl2, - Dissociação total NaCl – Dissolução Total
CaCO3 , -Suspenção total Na2CO3- Dissolução total
Reações de Precipitação:
	Item:
	Elementos/ Reações
	Observações/ precipitação
	4.1-a
	CaCl + H2SO4 
	Solução incolor, e não formou precipitado.
	4.1-b
	BaCl2 + H2SO4 
	Solução branca, semelhante ao leite, houve formação de precipitado.
	
	
	
	4.2-a
	CaCl2+ Na3PO4
	Solução com coloração branca, houve formação de precipitado
	4.2-b
	BaCl2+ Na3PO4
	Solução branca, semelhante ao leite, houve formação de precipitado.
	
	
	
	4.3-a
	CaCl2+ Na2SO4
	Mudança na cor, a solução tornou-se mais turva e houve formação de precipitado.
	4.3-b
	BaCl2 + Na2SO4
	Mudança na cor, e a reação foi muito rápida, e houve formação de precipitado.
	
	
	
	4.4
	CaCl2+ Na2CO4
	Mudança na cor, a solução tornou-se mais gelatinosa e houve formação de precipitado.
	4.4
	BaCl2+ Na2CO4
	Mudança na cor, deixando a solução granulosa, e houve formação de precipitado.
Reações:
4.1 a) CaCl2+H2SO4→ CaSO4(s) + 2HCl(aq)
4.1 b) BaCl2 + H2SO4→ BaSO4(s)+ 2HCl (aq)
4.2 a) 3CaCl2 +2Na3PO4→Ca3(PO4)2 + 6NaCl
4.2 b) 3BaCl + Na3PO4 → 3BaPO4 (s)+ 3NaCl(aq)
4.3 –a) CaCl2+ Na2SO4 → CaSO4(s) + 2NaCl(aq)
4.3-b) BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4(s) +2NaCl(s)
4.4- a) CaCl2+ Na2CO4 → CaCO4(s) + 2NaCl(aq)
4.4-b) BaCl2+ Na2CO4 → BaCO4(s) + 2NaCl(aq)
Quando estamos perante a uma reação e há formação de um composto solido, dizemos que estamos presentes a formação de um precipitado, assim sendo, a reação de precipitação é a reação que se forma um precipitado e o mesmo é solido, um exemplo é quando se junta compostos solúveis e insolúveis, vejamos a seguir. BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4(s) +2NaCl(s) na reação a cima houve formação de um precipitado que é o (BaSO4(s))
CONSIDERAÇÕS FINAIS
Conclui-se que os metais alcalinos terrosos possuem baixos valores de eletronegatividade e baixos número de energia de ionização. Os metais alcalinos são muito reativos por isso oxidam-se facilmente quando expostos ao ar, eles devem ser guardados em recipientes fechados.
Entendeu-se que a maioria dos metais alcalinos terrosos quando misturados com outros compostos, eles são na maior parte das vezes solúvel devido ao seu caráter iônico. Assim sendo teremos os cloretos como os mais solúveis, se seguida teremos os hidróxidos, e depois então teremos os carbonatos
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REFRENCIAS BIBLIOGRAFICAS
RUSSEL, Jonh Blair. Química Geral. Tradução e revisão Márcia Guekezian...l et al. 1-2. Ed-São Paulo: Pearson Makron, 1994.p. 1056-1057
LEE, J.D. Química Inorgânica não tão concisa. 5th Ed., São Paulo: Edgard Blücher Ltda., 1999. p. 164
ESTUDO DIRIGIDO
Questão 2:
R: os átomos dos elementos do grupo II são menores que os correspondentes átomos de elemento de grupo I porque a carga adicional no núcleo faz com que esta atraia mais fortemente os elétrons. Da mesma forma, os íons dos elementos de grupo II soam menores que correspondentes elementos de grupo I porque a retirada de dois elétrons aumenta ainda mais a carga nuclear efetiva.
Questão 3:
R: os metais de alcalinos terrosos são mais duros porque possuem dois elétrons de valência que podem participar de ligações metálicas e suas energias de ligação são maiores. Em consequência disso possuem mais elevadOS pontos de fusão que metais de grupo I que possuem apenas um elétron na camada de valência, portanto, menor energia de ligação.
Questão 4:
R: os compostos de berílio são mais covalentes que os compostos dos demais elementos do grupo II por seguintes motivos: - ele é extremamente pequeno, e segundo as regras de Franjas oi íons de cargas elevadas tendem a formar compostos covalentes; - o berílio possui uma eletronegatividade relativamente elevada. Assim, quando ele reage com outros átomos, a diferença de eletronegatividade entre eles raramente é grande, o que também favorece a formação de compostos covalentes; etc.
Questão 12:
R: os metais alcalinos terrosos apresentam, exceto o berílio, potenciais de redução semelhantes aqueles dos correspondentes metais do grupo I, e se situam em posições no topo da série eletroquímica. Portanto, reagem com a água da mesma forma que os de grupo I liberando hidrogênio e formando hidróxidos. A basicidade de hidróxidos tende aumentar de cima para baixo dentro do grupo. E essa tendência é comum aos demais grupos da tabela periódica porque o tamanho do átomo aumenta de cima para baixo.
Questão 13: 
R: os metais do grupo II são obtidos por eletrolise de seus cloretos fundidos (cloreto de sódio ´´e adicionado) para baixar a o ponto de fusão), embora o estrôncio e o bário tenham a tendência de formar uma suspensão coloidal. A eletrolise de solução aquosa pode ser efetuada usando um catodo de mercúrio, mas a separação de metal da amálgama é difícil. E os métodos não são adequadas porque os metais desse grupo são fortes agentes redutores, além de reagirem com carbono formando carbetos. Como são fortes eletropositivos reagem com a água.