RELATORIO 02 - Grupo 1 - lítio, sódio, potássio, rubídio, césio e frâncio

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JOÃO MARCOS BARROS DOS SANTOS 
MILENA CRISTINA DOS SANTOS 
LÍDIA PINHEIRO FEITOSA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO 02 - Grupo 1: Lítio, Sódio, Potássio, Rubídio, Césio e Frâncio 
 
 
 
 
Trabalho requisitado pelo professor PhD. Mario Roberto 
Meneghetti, como avaliação para obtenção parcial de nota 
na disciplina de Saberes e Práticas em Química Inorgânica, 
ministrada pela Universidade Federal de Alagoas - UFAL. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maceió – AL, 2021 
Questão 01. Por que os metais alcalinos em geral apresentam estado de oxidação +1 quando 
interagem com outros elementos? 
R => Todos os alcalinos possuem apenas 1 elétron na sua camada de valência (genericamente, 
ns1), tendo, portanto, a tendência de perder esse elétron e formar cátions monovalentes, isto é, 
com a carga +1. Portanto para um íon monoatômico, o número de oxidação é igual à sua carga. 
neste caso, os íons dos metais alcalinos (grupo 1A) possuem sempre carga +1 e portanto número 
de oxidação igual a +1. 
Questão 02. Por que os elementos do Grupo 1 da TP não são encontrados na forma metálica 
na natureza? 
R => Os metais alcalinos são altamente reativos quimicamente e não existem no estado livre 
ou nativo e não são facilmente encontrados na natureza. 
Questão 03. Por que os elementos do Grupo 1 em sua forma metálica, eles são agentes 
redutores? 
R => Os metais alcalinos atuam como fortes agentes redutores, isso ocorre porque os metais 
alcalinos têm apenas um elétron de valência em sua camada de valência, que podem facilmente 
perder e atingir a configuração de gás nobre mais próxima e se tornar mais estáveis do que eram 
antes. 
Questão 04. Cite uma forma de produção industrial de Li, Na e K metálicos. 
Em escala industrial, a produção de lítio (Li) se dá pela eletrólise do cloreto de lítio, porém 
este sal não é encontrado em abundância na natureza, logo, o setor industrial precisa transformar 
os minerais. Inicia-se o ciclo de transformações com a reação da petalita (LiAl(Si2O5)2) 
com ácido sulfúrico, visando a formação de sulfato de lítio (Li2SO4). Este sulfato reage então 
com o carbonato de sódio (Na2CO3), formando carbonato de lítio (Li2CO3), o produto esperado, 
e sulfato de sódio (Na2SO4). O precipitado de carbonato de lítio é então separado do restante 
do meio reacional, e submetido a novas condições reacionais. Neste caso, o carbonato de lítio 
reage com ácido clorídrico (HCl), formando o produto esperado cloreto de lítio (LiCl). O 
próximo passo está na eletrólise ígnea do cloreto de lítio, tendo misturado a cuba reacional o 
sal cloreto de potássio, visando à diminuição do ponto de fusão da mistura. 
O sódio metálico (Na) é obtido industrialmente por meio da reação de oxirredução entre o 
mineral carbonato de sódio e o carbono: 
Na2CO3 + 2 C → 2 Na + 3 CO 
No entanto, o método utilizado atualmente se baseia no que foi usado por Humphry Davy, no 
qual ele realizou a eletrólise ígnea da soda cáustica, ou seja, ele passou uma corrente elétrica 
pelo hidróxido de sódio fundido. Hoje se faz a eletrolise ígnea do cloreto de sódio misturado – 
Na2CO3 e CaCℓ2, porque o cloreto de sódio sozinho possui ponto de fusão muito alto, sendo 
aproximadamente igual a 801 ºC. Já a mistura mencionada possui um ponto de fusão menor, 
igual a aproximadamente 600 ºC. 
Já o potássio (K) também pode ser obtido por meio da eletrólise ígnea, processo que foi 
realizado pela primeira vez no ano de 1807, pelo químico inglês Humphry Davy, a partir do 
https://www.infoescola.com/quimica/acido-sulfurico/
https://www.infoescola.com/compostos-quimicos/carbonatos/
https://www.infoescola.com/quimica/acido-cloridrico/
https://www.infoescola.com/quimica/eletrolise-ignea/
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/potassio/
https://www.infoescola.com/fisico-quimica/fusao/
hidróxido de potássio fundido. Atualmente o metal puro é obtido por eletrólise de sua base 
(hidróxido de potássio, KOH) do mesmo modo que o sódio. Como o sódio pode substituir 
satisfatoriamente o potássio e a sua obtenção é mais barata, o potássio tem sido menos usado 
que o sódio. 
Questão 05. Transcreva, em termos de equações químicas, todas as reações que devem ocorrer 
de acordo com os experimentos indicados na apostila. Experimento 2. Grupo 1: Lítio, Sódio, 
Potássio, Rubídio, Césio e Frâncio 
a) Reatividade 
2Na(s) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g) 
2K(s) + 2H2O(l) → 2KOH(aq) + H2(g) 
Obs.: A fenolftaleína foi adicionada para funcionar como um indicador ácido-base, 
porém não reage com nenhum dos compostos. 
b) Hidrólise de Peróxido de Sódio 
Na2O2 + 2H2O → 2NaOH + H2O2 
O peróxido de hidrogênio sofre decomposição por estar em meio básico, então: 
H2O2 → ½ O2 + H2O 
As moléculas de água e de peróxido se anularão por estarem uma no reagente e outra 
no produto, com isso, tem-se: 
Na2O2(s) + H2O(l) → 2NaOH(aq) + ½O2(g) 
 
c) Hidrólise dos Sais dos Metais Alcalinos 
 
NaNO3 + H2O(l) → NaOH + HNO3 
Na2S + 2H2O(l) → 2NaOH + H2S 
KCl + H2O(l) → KOH + HCl 
K2CO3 + 2H2O(l) → 2KOH + H2CO3 
 
Obs.: A fenolftaleína foi adicionada para funcionar como um indicador ácido-base, 
porém não reage com nenhum dos compostos. 
 
d) Teste de chama 
 
Pt + LiCl → PtCl2 + Li2 
Pt + NaCl → PtCl2 + Na2 
Pt + KCl → PtCl2 + K2 
 
 
 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Eletr%C3%B3lise
https://pt.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_de_pot%C3%A1ssio
Questão 06. Livro pág. 658 
 
8C.1 Explique por que o lítio difere de seus congêneres em suas propriedades físicas e químicas. 
Dê dois exemplos para apoiar sua explicação. 
R => O lítio é um elemento topo do seu grupo, sem sentido de que ele é diferente de seus 
congêneres. A diferença vem, em parte, do pequeno tamanho do cátion Li+, na qual lhe dar um 
forte poder de polarizar, desta forma, tende a formar ligações de alto caráter covalente. Outro 
ponto é que o pequeno tamanho desses íons de lítio possui uma forte interação do dipolo, na 
qual atua em alguns sais de lítio, fazendo com que sejam hidratados em água. Além disso, o 
elemento tem relação diagonal com o magnésio e é encontrado em minerais de magnésio, nos 
quais, substitui o íon magnésio. Também está relacionado ao pequeno raio iônico do Li+, 58 
pm, o qual é semelhante ao raio iônico do Mg+2, 72 pm, mas substancialmente menor do que o 
do Na+, 102 pm. O lítio é o único elemento do Grupo 1 que reage diretamente com o nitrogênio 
para formar nitreto de lítio e com o oxigênio para formar sobretudo o óxido. 
 
8C.2 Explique por que os íons K+ se movem mais rapidamente na água, em comparação com 
os íons Li+? 
R => Pois o Li+ é muito hidratado e muito pequeno, movendo-se mais lentamente, já o K+ é 
menos hidratado e se move mais rapidamente, sendo mais fácil de conduzir corrente elétrica. 
 
8C.3 a) Escreva a configuração dos elétrons de valência dos átomos dos metais alcalinos. (b) 
Explique, em termos da configuração eletrônica, das energias de ionização e da hidratação de 
seus íons, por que os metais alcalinos são agentes redutores fortes. 
a) São todos ns1 
b) Os agentes redutores cedem um ou mais elétrons. É relativamente fácil remover o único 
elétron de valência dos metais alcalinos, porque todos têm valores baixos de primeira 
energia de ionização e o cátion resultante tem a configuração eletrônica de um gás 
nobre. Os íons de metais alcalinos são fortemente hidratados; a estabilidade gerada pela 
solvatação os torna pouco reativos frente a agentes redutores e, portanto, torna a forma 
iônica muito favorável. 
 
8C.4 Explique por que LiI e CsF são altamente solúveis em água, mas o LiF e o CsF têm 
solubilidade baixa. 
R => Geralmente, todos os hologenetos de metais alcalinos são solúveis em água devido ao seu 
alto caráter ionico e baixa energia de rede. LiF tem tamanho menor de íon, portanto, tem maior 
valor de energia de rede, bem como energia de hidratação. Da mesma forma para CsF, uma vez 
que os íons são de tamanho grande, a razão da insolubilidadepode ser baixa energia de rede, 
baixa energia de hidratação. Para ser solúvel a energia de hidratação deve ser maior que a 
energia da rede. Que no caso do LiF e o CsF é o oposto. 
8C.5 Escreva a equação química da reação entre (a) sódio e oxigênio; (b) lítio e nitrogênio; (c) 
sódio e água; (d) superóxido de potássio e água. 
a. sódio e oxigênio: Na(s) + O2(g) → 2 Na2O(s) 
b. lítio e nitrogênio: 6 Li(s) + N2(g) → 2 Li3N(s) 
c. sódio e água: 2 Na(s) + 2H2O(l) → 2 NaOH(aq) + H2(g) 
d. superóxido de potássio e água: KO2(s) + 2 H2O(l) → 4 KOH(s) + 3 O2(g) 
 
8C.6 Escreva a equação química da reação entre (a) césio e oxigênio (o césio reage com o 
oxigênio de forma semelhante ao potássio); (b) óxido de sódio e água; (c) lítio e ácido 
clorídrico; (d) césio e iodo. 
a. Cs + O2 → CsO2 
b. Na2O + H2O → 2NaOH 
c. Li + 2HCl → LiCl2 + H2 
d. 2Cs + I2 → 2CsI