METAIS ALCALINO TERROSOS Grupo 2A Prof. Ronaldo Costa Propriedades dos Metais Alcalino Terrosos PONTO DE FUSÃO E DE EBULIÇÃO Os valores dos pontos de fusão e ebulição dos metais alcalinos terrosos são maiores do que dos metais alcalinos. PONTO DE FUSÃO E DE EBULIÇÃO O ponto de fusão varia dentro do grupo de modo irregular, devido às diferenças entre as estruturas cristalinas que cada metal assume: Be e Mg - hexagonal compacta Ca e Sr - cúbica de face centrada Ba - cúbica de corpo centrado HCP CCC CFC Propriedades dos Metais Alcalino Terrosos ENERGIA DE IONIZAÇÃO É maior que no grupo IA. A segunda energia de ionização, em relação à primeira, é quase o dobro do seu valor, mas menor do que no grupo IA. A energia de ionização para o Be2+ é alta, e seus compostos são tipicamente covalentes. Energias de hidratação Cerca de quatro vezes maior que as dos íons do grupo IA. Cátions menores e de maior carga, geram um campo elétrico maior, que envolve maior quantidade de moléculas de água. POTENCIAL DE ELETRODO PADRÃO (volt a 250C) Elemento E0 Be2+/Be - 1,85 Mg2+/Mg - 2,37 Ca2+/Ca - 2,87 Sr2+/Sr - 2,89 Ba2+/Ba - 2,90 E0 = ∆Hs + I + ∆Hh São metais bastante eletropositivos, com facilidade de redução de seus íons metálicos ENERGIA RETICULAR O fato de se formarem compostos iônicos mostra que a energia liberada quando se forma o retículo cristalino compensa a energia gasta para produzir os íons M2+. As energias reticulares são muito maiores que os valores dos correspondentes do grupo IA, por causa do efeito do aumento da carga. Eletronegatividade e tipos de ligação Os valores dos metais do grupo IIA são pequenos, porém, maiores que os do grupo IA. O valor para o Be é o mais elevado do grupo. DUREZA DOS METAIS ALCALINOS TERROSOS São divalentes, o que leva a uma maior eficiência da ligação e, consequentemente, uma maior dureza do metal e uma maior energia de coesão. Além disso, o menor tamanho dos átomos gera uma ligação mais curta, e, por isso, mais forte. Mas apesar disso, os metais do grupo IIA ainda são relativamente moles. BERÍLIO Compostos de caráter covalente Alto ponto de fusão Encontrado em diferentes minerais Alta condutividade térmica Berilo(esmeralda) Pouco reativo, em relação aos demais do grupo Berilo (água-marinha) USOS DO BERÍLIO Reator nuclear Em reatores nucleares e armas nucleares Produção de ligas com cobre e com níquel Fabricação de janelas para tubos de raio X Comportamento anômalo do berílio Átomo extremamente pequeno Possui eletronegatividade relativamente elevada Pode formar, no máximo quatro ligações covalentes BERÍLIO BERÍLIO BERÍLIO BERÍLIO MAGNÉSIO Um metal bastante duro e leve Metal mais reativo do que o berílio Quando pulverizado, entra facilmente em ignição com aquecimento É o 60 elemento mais abundante da crosta terrestre Os principais minerais são magnesita e dolomita USOS DO MAGNÉSIO Flashes fotográficos e pirotecnia Em diversas ligas leves para construção de avião Utilizado por ginastas, alpinistas e levantadores de peso para eliminar o suor das mãos O hidróxido, o cloreto e sulfato são empregados na medicina Componente da clorofila CÁLCIO Altamente reativo Conchas: ricas em Ca Não é encontrado no estado nativo Constituinte de rochas e minerais de grande interesse industrial, como: mármore, gesso e granito USOS DO CÁLCIO O metal é utilizado como agente redutor na preparação de outros metais, como: tório, zircônio e urânio CaCO3 é usado como giz CaO em suspensão é usado como tinta de baixo custo CaO em curtição de couro, refino de petróleo e composição do vidro (11%) Alguns compostos utilizados como fertilizantes CaSO4 hidratado para produção de gesso Essencial ao ser vivo (composição óssea, coagulação do sangue, contração muscular, produção do líquido linfático, etc ESTRÔNCIO Abundante na forma de sulfatos (celestina) e carbonatos (estrocionita) Pouco maleável e rapidamente se oxida na presença do ar adquirindo tonalidade amarelada O metal puro é altamente reativo, considerado um agente causador de incêndio USOS DO ESTRÔNCIO Refino do zinco Sais de estrôncio, Sr(NO3)2, usados em fogos de artifício O SrCl2 é usado em alguns cremes dentais O isótopo radioativo 89Sr é usado na terapia do câncer, o 85Sr se tem usado em radiologia e o 90Sr em geradores de energia. BÁRIO Tóxico e macio Mineral Barita Quimicamente semelhante ao cálcio Oxida-se facilmente quando exposto ao ar Extraído da barita USOS DO BÁRIO BaCO3: veneno para ratos, fabricação de vidros e tijolos Ba(NO3)2 e BaCl2 e BaCO3: em foguetes pirotécnicos BaSO4: pigmento branco para pinturas e em vidros Ba(OH)2: fabricação de borracha Velas para motores e ignição. Velas para motores RÁDIO Ocorre em alguns minerais, porém, sempre em quantidades mínimas Principal fonte de minério é o urânio Emite partículas alfa e radiação gama, convertendo em vários elementos radioativos USOS DO RÁDIO Como elemento emissor de partículas alfa, beta e gama, o rádio é usado em medicina, principalmente em oncologia, pela sua ação sobre as células cancerosas. ÍONS CÁLCIO E MAGNÉSIO Na água utilizada industrialmente, a presença de íons cálcio e magnésio provoca incrustações em caldeiras e tubulações e, em conseqüência, a sua rápida deterioração. A dureza da água Definida em termos da concentração dos cátions cálcio e magnésio, normalmente acompanhados pelos ânions carbonato, bicarbonato, cloreto e ou sulfato •duras (teores acima de 150 mg/L); •moles (teores abaixo de 75 mg/L); •moderadas (entre 75 e 150 mg/L) ÍONS CÁLCIO E MAGNÉSIO A presença de sais de cálcio e magnésio provoca reações entre o sabão e os íons, produzindo sais orgânicos (os sabões geralmente são sais alcalinos de ácidos graxos, especialmente o estearato e o palmitato de sódio). A perda de sabão nas reações com os íons Ca2+ e Mg2+ acaba onerando o custo industrial a um ponto quase intolerável. Algumas Reações do Metais Alc. Terrosos Algumas Reações do Metais Alc. Terrosos OBTENÇÃO DOS METAIS ALCALINOS TERROSOS BERÍLIO: redução química ou redução eletrolítica do sal; MAGNÉSIO: redução química do óxido, decomposição térmica do minério ou eletrólise ígnea do sal; CÁLCIO: eletrólise do sal; ESTRÔNCIO E BÁRIO: eletrólise ígnea ou redução química com alumínio; RÁDIO: 227Ac → 227Th → 223Fr → 223Ra Berílio X outros metais do grupo IIA É anfótero É passivo, quando tratado com HNO3 Sais de berílio sofrem hidrólise acentuada e são bastante solúveis Forma muitos complexos Forma compostos covalentes, pela regra de Farjans Compostos dos metais do grupo IIA Sulfatos Nitratos Hidretos Haletos Carbetos Nitretos Compostos organometálicos Complexos DETERMINAÇÃO DA DUREZA Emprego do sal sódico do ácido etileno diaminotetracético (EDTA), que dá complexos solúveis com os íons Ca2+ e Mg2+ Usando indicadores adequados, pode-se titular as quantidades desses íons presentes na água. A água é tamponada com cloreto de amônio e hidróxido de amônio, até pH = 10 Adiciona-se o indicador negro de eriocrome T, que, nesse pH, tem coloração azul. Em presença de íons cálcio e magnésio, dá uma coloração vermelho-vinho, em virtude da formação de complexos Adiciona-se então a solução de sal de EDTA, que se combina com os íons cálcio e magnésio presentes, destruindo os sais formados pelo indicador com os metais O indicador readquire, assim, sua coloração azul, que corresponde à sua forma livre.