8.6: Metais Alcalinos

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Alkali Metals

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September 03, 2020

Os elementos do grupo 1 são sólidos metálicos macios e brilhantes. São maleáveis, dúcteis, e bons condutores de calor e eletricidade. Os pontos de fusão dos metais alcalinos são invulgarmente baixos para os metais e diminuem ao descer no grupo. A densidade também diminui na mesma direção, com excepção do potássio (Tabela 1).

Tabela 1: Propriedades dos metais alcalinos

Elemento	Configuração Eletrónica	Raio Atómico (pm)	IE₁(kJ/mol)	Ponto de Fusão (°C)	Densidade a 25 °C (g/cm³)
Li	[He] 2s¹	152	520	181	0,53
Na	[Ne] 3s¹	186	496	98	0,97
K	[Ar] 4s¹	227	420	64	0,86
Rb	[Kr] 5s¹	248	400	39	1,53
Cs	[Xe] 6s¹	265	380	29	1,93

Descendo um grupo, o número quântico principal, n, aumenta por um para cada elemento. Assim, os eletrões exteriores ficam mais longe do núcleo e o raio atómico aumenta do lítio para o césio.

A configuração eletrónica desses elementos mostra que a camada de valência tem apenas um eletrão (Tabela 1). A perda deste eletrão produz um catião com a configuração de gás nobre. Assim, os metais alcalinos têm uma grande tendência a dar este eletrão e têm primeiras energias de ionização baixas, que diminuem ao descer o grupo. A sua capacidade de perder um eletrão torna-os facilmente altamente reativos e excelentes agentes de redução.

Os metais alcalinos reagem vigorosamente com não metais, como halogénios. A reação do sódio e do cloro na produção de cloreto de sódio é exotérmica. Os metais alcalinos também reagem violentamente com a água, sendo produzidos hidrogénio gasoso e um hidróxido de metal alcalino. O calor produzido durante a reação pode incendiar o hidrogénio libertado, levando a uma explosão. Ambas as reações tornam-se mais exotérmicas para os metais alcalinos mais pesados devido às suas energias de ionização mais baixas.

A exposição ao ar, à medida que reagem com oxigénio para formar óxidos, reduz o brilho metálico dos metais alcalinos. O lítio reage com o oxigénio para fornecer óxido de lítio, enquanto que outros metais alcalinos, como sódio formam óxidos e peróxidos. O ião peróxido tem uma ligação covalente simples oxigénio-oxigénio e é um potente aceitador de iões de hidrogénio, tornando os peróxidos das dos metais alcalinos bases fortes. Os metais alcalinos como potássio, rubídio, e césio também produzem superóxidos. Os superóxidos são caracterizados pela presença de O₂⁻. O superóxido de potássio é um sólido amarelo que se decompõe a 560 °C.

Este texto é adaptado de Openstax, Chemistry 2e, Section 6.5: Periodic Variations in Element Properties.