Frâncio (Fr)

O frâncio é um elemento químico do grupo 1 (metais alcalinos) que pertence ao sétimo período da tabela periódica.
O frâncio é metal, excelente condutor de eletricidade, mole e altamente reativo. Possui na camada eletrônica mais externa um elétron fracamente ligado ao núcleo e geralmente forma compostos univalentes, iônicos e incolores. Os hidróxidos e óxidos são bases muito fortes e os oxo-sais são muito estáveis.

Estrutura eletrônica

Todos os elementos do Grupo 1 têm um elétron de valência livre no orbital mais externo- um elétron, que ocupa um orbital esférico. Ignorando-se as camadas eletrônicas internas preenchidas, suas configurações eletrônicas podem ser escritas como: 7s¹. O elétron de valência encontra-se bastante afastado do núcleo.

Tamanho dos átomos e íons

O frâncio é um elemento grande.

Densidade

Por ser um elemento grande, apresenta densidade muito baixa.

Eletronegatividade e tipos de ligação

O valor da eletronegatividade do frâncio é relativamente muito pequeno. Assim, quando eles reagem com outros elementos para formares compostos, geralmente existe uma grande diferença de eletronegatividade entre eles, com a conseqüente formação de ligações iônicas.

Estrutura Cristalina dos Metais, dureza e energia de coesão.

O frâncio é um metal mole que é facilmente cortado com uma faca.
O frâncio possui baixa energia de coesão.

Ponto de Fusão e de Ebulição

A baixa energia de coesão é responsável pelos baixos pontos de fusão e de ebulição.

Propriedades químicas

- Reação com a água
O frâncio reage com a água, liberando hidrogênio e formando os correspondentes hidróxidos.

- Reação com o ar
O frâncio é quimicamente muito reativo, e rapidamente perde o brilho quando expostos ao ar seco.

- Reação com o nitrogênio
Não reage diretamente com o nitrogênio.

Solubilidade e hidratação

O frâncio possui uma excelente solubilidade em água.

A Tabela Periódica - Césio pesquisa Maria da Paz

Césio (Cs)
O césio é um elemento químico do grupo 1 (metais alcalinos) que pertence ao sexto período da tabela periódica.
O césio é metal, excelente condutor de eletricidade, mole e altamente reativo. Possui na camada eletrônica mais externa um elétron fracamente ligado ao núcleo e geralmente forma compostos univalentes, iônicos e incolores. Os hidróxidos e óxidos são bases muito fortes e os oxo-sais são muito estáveis.

Estrutura eletrônica

O césio tem um elétron de valência livre no orbital mais externo- um elétron, que ocupa um orbital esférico. Ignorando-se as camadas eletrônicas internas preenchidas, suas configurações eletrônicas podem ser escritas como: 6s¹. O elétron de valência encontra-se bastante afastado do núcleo.

Tamanho dos átomos e íons

O césio é um elemento grande e miscível com outros metais alcalinos.

Densidade

Por ser um elemento grande, possui uma baixa densidade.

Eletronegatividade e tipos de ligação

O valor da eletronegatividade do césio é pequeno – de fato são menores que qualquer outro elemento. Assim, quando eles reagem com outros elementos para formares compostos, geralmente existe uma grande diferença de eletronegatividade entre eles, com a consequente formação de ligações iônicas.

Estrutura Cristalina dos Metais, dureza e energia de coesão.

O césio é um metal bastante mole e facilmente cortado.
O césio possui somente um elétron de valência que pode participar das ligações (comparado com dois ou mais elétrons na maioria dos outros metais. Esse fato, associado ao grande tamanho dos átomos e à natureza difusa do elétron externo, é responsável pela baixa energia de coesão, pequena força de ligação e baixa resistência mecânica dos metais alcalinos. Os átomos se tornam maiores descendo o grupo do lítio ao césio. Portando, existe uma tendência das ligações se tornarem mais fracas, as energias de coesão diminuírem e os metais se tornarem mais moles.

Ponto de Fusão e de Ebulição

A baixa energia de coesão do césio se reflete nos valores muito baixos das temperaturas de fusão e de ebulição.

Propriedades químicas

- Reação com a água
O césio reage com a água, liberando hidrogênio e formando os correspondentes hidróxidos. A reação se torna cada vez mais vigorosa à medida que se desce o grupo.

- Reação com o ar
O césio é quimicamente muito reativo, e rapidamente perdem o brilho quando expostos ao ar seco. O césio forma óxidos de vários tipos.

- Reação com o nitrogênio
Não reage diretamente com o nitrogênio.

Solubilidade e hidratação

O césio possui uma ótima solubilidade em água.

Importância Biológica

Os organismos vivos requerem pelo menos 27 elementos, 15 dos quais são metais. Os metais essenciais presentes em maior quantidade são K, Mg, Na e Ca.

A Tabela Periódica - Rubidio pesquisa Maria da Paz

Rubídio (Rb)

O rubídio é um elemento químico do grupo 1 (metais alcalinos) que pertence ao quinto período da tabela periódica.
O rubídio é um metal, excelente condutor de eletricidade, mole e altamente reativo. Possui na camada eletrônica mais externa um elétron fracamente ligado ao núcleo e geralmente forma compostos univalentes, iônicos e incolores. Os hidróxidos e óxidos são bases muito fortes e os oxo-sais são muito estáveis.

Estrutura eletrônica

O rubídio tem um elétron de valência livre no orbital mais externo- um elétron, que ocupa um orbital esférico. Ignorando-se as camadas eletrônicas internas preenchidas, suas configurações eletrônicas podem ser escritas como: 5s¹. O elétron de valência encontra-se bastante afastado do núcleo.

Tamanho dos átomos e íons

O rubídio é um metal alcalino relativamente grande.

Densidade

O rubídio por ser um elemento relativamente grande, possui densidade muito baixa.

Eletronegatividade e tipos de ligação

A eletronegatividade do rubídio é pequena – de fato são menores que qualquer outro elemento. Assim, quando eles reagem com outros elementos para formares compostos, geralmente existe uma grande diferença de eletronegatividade entre eles, com a conseqüente formação de ligações iônicas.

Estrutura Cristalina dos Metais, dureza e energia de coesão.

O rubídio é um metal muito mole, facilmente cortado com uma faca.
O rubídio possui somente um elétron de valência que pode participar das ligações (comparado com dois ou mais elétrons na maioria dos outros metais. Esse fato, associado ao grande tamanho dos átomos e à natureza difusa do elétron externo, é responsável pela baixa energia de coesão, pequena força de ligação e baixa resistência mecânica dos metais alcalinos.

Ponto de Fusão e de Ebulição

O rubídio possui baixo ponto de fusão e ebulição, por causa da sua pequena energia de coesão.

Propriedades químicas

- Reação com a água
O rubídio reage com a água, liberando hidrogênio e formando os correspondentes hidróxidos. Possui reações vigorosas.

- Reação com o ar
O rubídio é um elemento bastante reativo, e rapidamente perde o brilho quando expostos ao ar seco. Rubídio forma óxidos de vários tipos.

- Reação com o nitrogênio
Não reage diretamente com o nitrogênio.

Solubilidade e hidratação

O rubídio tem uma ótima solubilidade em água.

Importância Biológica

Os organismos vivos requerem pelo menos 27 elementos, 15 dos quais são metais. Os metais essenciais presentes em maior quantidade são K, Mg, Na e Ca.

 

A Tabela Periódica Potássio pesquisa Maria da Paz

Potássio (K)

O potássio é um elemento químico do grupo 1 (metais alcalinos) que pertence ao quarto período da tabela periódica.
O potássio é um metal, excelente condutor de eletricidade, mole e altamente reativo. Possui na camada eletrônica mais externa um elétron fracamente ligado ao núcleo e geralmente forma compostos univalentes, iônicos e incolores. Os hidróxidos e óxidos são bases muito fortes e os oxo-sais são muito estáveis.
O potássio junto com o sódio constitui cerca de 4% em peso da crosta terrestre. Seus compostos são muito comuns, sendo conhecidos e usados desde os primórdios da civilização.

Estrutura eletrônica
O potássio tem um elétron de valência livre no orbital mais externo- um elétron, que ocupa um orbital esférico. Ignorando-se as camadas eletrônicas internas preenchidas, suas configurações eletrônicas podem ser escritas como: 4s¹. O elétron de valência encontra-se bastante afastado do núcleo.

Tamanho dos átomos e íons

O potássio é um átomo de tamanho moderado relacionado aos outros elementos do seu grupo.
O potássio é miscível com os outros metais alcalinos em todas as proporções.

Densidade

Por ser de tamanho moderado apresenta densidade baixa. O potássio é pouco menos denso que a água.

Eletronegatividade e tipos de ligação

A eletronegatividade do potássio é relativamente muito pequena. Assim, quando ele reage com outros elementos para formar compostos, geralmente existe uma grande diferença de eletronegatividade entre eles, com a conseqüente formação de ligações iônicas.

Estrutura Cristalina dos Metais, dureza e energia de coesão.

O potássio é um metal muito mole e pode ser cortados facilmente.
O potássio possui somente um elétrons de valência que pode participar das ligações (comparado com dois ou mais elétrons na maioria dos outros metais. Esse fato, associado ao grande tamanho dos átomos e à natureza difusa do elétron externo, é responsável pela baixa energia de coesão, pequena força de ligação e baixa resistência mecânica dos metais alcalinos.

Ponto de Fusão e de Ebulição

As baixas e energias de coesão potássio se reflete nos valores muito baixos das temperaturas de fusão e de ebulição dos elemento.

Propriedades químicas

- Reação com a água
O potássio reage com a água, liberando hidrogênio e formando os correspondentes hidróxidos. O potássio funde e sempre inflama.
2K + 2H₂O → 2KOH + H₂

- Reação com o ar
O potássio é quimicamente muito reativo, e rapidamente perde o brilho quando expostos ao ar seco. O potássio forma óxidos de vários tipos.

- Reação com o nitrogênio
Não reage diretamente com o nitrogênio.

Solubilidade

Todos os sais simples se dissolvem em água, formando íons; e portando essas soluções conduzemcorrente elétrica.
O potássio possui uma boa solubilidade em água.

Importância Biológica

Os organismos vivos requerem pelo menos 27 elementos, 15 dos quais são metais. Os metais essenciais presentes em maior quantidade são K, Mg, Na e Ca.
Em vista da grande semelhança das propriedades químicas do Na e K, suas funções biológicas são diferentes. O Na+ é ativamente expulso das células, mas p K+. Esse transporte de íons é denominado “bomba de sódio”, e envolve tanto a expulsão ativa de Na+ como a captura ativa de K+. As análises dos fluidos externos e internos à célula indicam que o transporte de íons realmente ocorre.
A diferença de concentração entre Na+ e K+ dentro e fora da célula produz uma diferença de potencial elétrico através da membrana celular, essencial para funcionamento de células nervosas e musculares.

A Tabela Periódica - Sódio pesquisa Maria da Paz

Sódio (Na)

O sódio é um elemento químico do grupo 1 (metais alcalinos) que pertence ao terceiro período da tabela periódica.
O sódio é um metal, excelente condutor de eletricidade, mole e altamente reativo. Possui na camada eletrônica mais externa um elétron fracamente ligado ao núcleo e geralmente forma compostos univalentes, iônicos e incolores. Os hidróxidos e óxidos são bases muito fortes e os oxo-sais são muito estáveis.
O sódio junto com o potássio constitui cerca de 4% em peso da crosta terrestre. Seus compostos são muito comuns, sendo conhecidos e usados desde os primórdios da civilização.

Estrutura eletrônica

O sódio tem um elétron de valência livre no orbital mais externo – um elétron, que ocupa um orbital esférico. Ignorando-se as camadas eletrônicas internas preenchidas, sua configuração eletrônica pode ser escrita como: 3s¹. O elétron de valência encontra-se bastante afastado do núcleo. Logo, é fracamente ligado pelo núcleo e pode ser removido com facilidade.

Tamanho dos átomos e íons

O sódio é considerado um elemento grande, porém em relação aos outros elementos do seu grupo, ele tem um tamanho moderado.
O sódio é miscível com os outros metais alcalinos em todas as proporções.

Densidade

O sódio possui uma densidade muito baixa e é pouco menos denso que a água.

Eletronegatividade e tipos de ligação

O sódio é relativamente pequeno. Assim, quando ele reage com outros elementos para formar compostos,geralmente existe uma grande diferença de eletronegatividade entre eles, com a conseqüente formação de ligações iônicas.

Estrutura Cristalina dos Metais, dureza e energia de coesão.

O sódio é um metal muito mole e pode ser cortados facilmente com uma faca.
O sódio possui somente um elétron de valência que pode participar das ligações (comparado com dois ou mais elétrons na maioria dos outros metais. Esse fato, associado ao grande tamanho dos átomos e à natureza difusa do elétron externo, é responsável pela baixa energia de coesão, pequena força de ligação e baixa resistência mecânica dos metais alcalinos. Os átomos se tornam maiores descendo o grupo do lítio ao césio. Portando, existe uma tendência das ligações se tornarem mais fracas, as energias de coesão diminuírem e os metais se tornarem mais moles.

Ponto de Fusão e de Ebulição

O sódio possui baixo ponto de fusão e ebulição, devido a sua baixa energia de coesão.

Propriedades químicas

-Reação com a água
O sódio reage com a água, liberando hidrogênio e formando os correspondentes hidróxidos. O sódio funde na da água e o metal fundido desliza vigorosamente, podendo inflamar-se (especialmente se ficar parado).
2Na +2 H₂O → 2NaOH + H₂
-Reação com o ar
O sódio forma óxidos de vários tipos
-Reação com o nitrogênio
Não reage diretamente com o nitrogênio.

Solubilidade

A solubilidade do sódio em água é moderada.

Importância Biológica

Os organismos vivos requerem pelo menos 27 elementos, 15 dos quais são metais. Os metais essenciais presentes em maior quantidade são K, Mg, Na e Ca.
Em vista da grande semelhança das propriedades químicas do Na e K, suas funções biológicas são diferentes. O Na+ é ativamente expulso das células, mas p K+. Esse transporte de íons é denominado “bomba de sódio”, e envolve tanto a expulsão ativa de Na+ como a captura ativa de K+. As análises dos fluidos externos e internos à célula indicam que o transporte de íons realmente ocorre.
A diferença de concentração entre Na+ e K+ dentro e fora da célula produz uma diferença de potencial elétrico através da membrana celular, essencial para o funcionamento de células nervosas e musculares

Bicarbonato

A Tabela Periódica - Lítio pesquisa Maria da Paz

Lítio (Li) – Metal Alcalino

O Lítio é um elemento químico que pertence ao grupo 1 (metais alcalinos) e ao segundo período da tabela periódica.

O lítio é um metal, excelente condutor de eletricidade, mole e altamente reativo. Possui na camada eletrônica mais externa um elétron fracamente ligado ao núcleo e geralmente forma compostos univalentes, iônicos e incolores. Os hidróxidos e óxidos são bases muito fortes e os oxo-sais são muito estáveis. Por ser o primeiro elemento, difere consideravelmente dos demais elementos do grupo.

Estrutura eletrônica

O lítio tem um elétron de valência livre no orbital mais externo- um elétron, que ocupa um orbital esférico. Ignorando-se as camadas eletrônicas internas preenchidas, sua configuração eletrônica é 2s¹. O elétron de valência encontra-se bastante afastado do núcleo. Logo, é fracamente ligado pelo núcleo e pode ser removido com facilidade. Em contraste, os demais elétrons estão mais próximos do núcleo, são mais firmemente ligados e removidos com dificuldade.

Tamanho dos átomos e íons

O Li+ é muito menor que os demais íons do seu grupo. Por causa disso, o lítio se mistura com o sódio acima de 3800C e é imiscível com os metais K, Rb e Cs, mesmo quando fundidos. O lítio também não forma ligas substitucionais com eles.

Densidade

Como os átomos são grandes, o lítio apresenta densidade muito baixa. A densidade do lítio metálico é somente cerca de metade da densidade da água.

Energia de ionização

A primeira energia de ionização do lítio é consideravelmente menor do que outros elementos da tabela periódica. O átomo é muito grande e o elétron mais externo é fracamente atraído pelo núcleo. Conseqüentemente, a energia necessária para remover este elétron externo do átomo é muito grande.

Eletronegatividade e tipos de ligação

O valor da eletronegatividade do lítio é relativamente muito pequeno – de fato é menor que qualquer outro elemento. Assim, quando ele reage com outros elementos para formar compostos, geralmente existe uma grande diferença de eletronegatividade entre eles, com a conseqüente formação de ligações iônicas.

Dureza e energia de coesão.

O Lítio é o metal alcalino mais duro, mas é mais mole que o chumbo, em função de bandas ou orbitais moleculares deslocalizados, que se estendem sobre todo o cristal.

O lítio possui a mais baixa energia de coesão do seu grupo.

Ponto de Fusão e de Ebulição

Em consequência da baixa energia de coesão do lítio os valores das temperaturas de fusão e de ebulição são muito baixos.

O ponto de fusão do lítio é cerca de duas vezes maior que a do sódio (em Graus Celsius).

Propriedades químicas

- Reação com a água

O lítio reage com a água, liberando hidrogênio e formando os correspondentes hidróxidos. O lítio reage a uma velocidade moderada.

2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂

- Reação com o ar

O lítio é quimicamente muito reativo, e rapidamente perde o brilho quando expostos ao ar seco. O lítio forma uma mistura do óxido e do nitreto, Li3N

- Reação com o nitrogênio

Não reage diretamente com o nitrogênio.

Solubilidade e hidratação

Todos os sais simples se dissolvem em água, formando íons; e portando essas soluções conduzem corrente elétrica.

Como os íons Li+ são pequenos, seria de se esperar que as soluções de sais de lítio conduzissem melhor corrente elétrica que as soluções de mesma concentração de sais de sódio, potássio, rubídio ou césio. Os íons pequenos deveriam migrar mais facilmente para cátodo e conduzir melhor a corrente que os íons grandes. Contudo, medidas de mobilidade ou condutividade iônica em soluções aquosas levam a sequência inversa: Cs+> Rb+> K+> Na+> Li+. A causa dessa aparente anomalia é a hidratação dos íons em solução. Como o Li+ é muito pequeno, ele é muito hidratado. Assim, o raio do íon hidratado será grande e se difundirá lentamente.

A solubilidade em água do lítio é a maior do seu grupo.

Importância Biológica

Os organismos vivos requerem pelo menos 27 elementos, 15 dos quais são metais.

Diferença entre o lítio e os demais elementos do Grupo 1

O ponto de fusão e de ebulição do lítio é muito mais elevado que os dos demais elementos do Grupo 1

O lítio é bem mais duro que os demais elementos do grupo.

O lítio reage menos facilmente com o oxigênio, formando o óxido normal. Ele forma o peróxido somente com grande dificuldade; e os óxidos superiores são instáveis.

Os hidróxidos de lítio é menos básicos que os demais hidróxidos do grupo, em consequência muitos de seus sais são menos estáveis.

O lítio forma um nitreto. Nenhum outro elemento do Grupo 1 forma nitretos.

O lítio reage diretamente com o carbono para formar carbeto iônico. Nenhum outro metal alcalino apresenta essa propriedade.

O lítio apresenta uma tendência maior de formar complexos que os metais alcalinos mais pesados.

Li2CO3, Li3PO4, LiF são todos insolúveis em água, e o LiOH é pouco solúvel. Os demais elementos do Grupo 1 são compostos solúveis em água.

Os haletos e os compostos alquil-lítios são muito mais covalentes que os correspondentes compostos de sódio, e por isso solúvel em solventes orgânicos.

O íon Li+ e seus compostos são fortemente mais hidratados que os compostos dos demais elementos do grupo.

A relação de similaridade entre lítio (o primeiro elemento do grupo 1) e o magnésio (o segundo elemento do grupo 2) segue a correlação diagonal na Tabela Periódica.

 

Bateria de Lítio

A tabela Periódica - Hidrogênio pesquisa Maria da Paz

Hidrogênio (H)

Estrutura Eletrônica

O hidrogênio possui a estrutura atômica mais simples que qualquer outro elemento químico, seu núcleo contem um próton com carga +1, com um elétron circundante e configuração eletrônica 1s¹. Os átomos de hidrogênio podem obter estabilidade de três maneiras diferentes:

Formando uma ligação covalente (um par de elétrons) com outros átomos;

Perdendo um elétron para formar H+;

Adquirindo elétrons e formando H-;

Posição na tabela periódica

O hidrogênio (H) é o primeiro elemento da Tabela Periódica e apresenta características únicas.

A estrutura eletrônica do átomo de hidrogênio se assemelha com a dos metais alcalinos (Grupo 1) , com a dos halogênios e com os elementos do Grupo14.

Abundância do hidrogênio

O hidrogênio é o elemento mais abundante do universo. Segundo avaliações, o universo é constituído por 92% de hidrogênio e 7% de hélio, de modo que todos os demais elementos juntos representam apenas 1%. Entretanto, a quantidade de H₂ na atmosfera terrestre é muito pequena, pois o campo gravitacional da terra é pequeno demais para reter um elemento tão leve. Apesar disso, um pouco de H₂ é encontrado nos gases vulcânicos. Em contrapartida, o hidrogênio é o décimo elemento mais abundante da crosta terrestre (1520 ppm ou 0,152 % em peso). Também é encontrado em grandes quantidades na águas dos oceanos. Compostos contendo hidrogênio são muito abundantes, sobretudo a água, organismos vivo (carboidratos e proteínas), compostos orgânicos, combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural), amônia e ácidos. De fato, o hidrogênio forma mais compostos que qualquer outro elemento.

Propriedades do hidrogênio molecular

O hidrogênio é um gás muito leve por sua baixa densidade e é utilizado no lugar do Hélio para inflar balões meteorológicos. É incolor, inodoro e quase insolúvel em água. O hidrogênio forma moléculas diatômica H₂, onde os dois átomos estão unidos por uma ligação covalente muito forte.


Em condições normais, o hidrogênio não é muito reativo por causa da força da ligação H-H. Em consequência, muitas reações são lentas, ou requerem elevadas temperaturas ou catalisadores (frequentemente metais de transição).

A molécula de hidrogênio é muito estável e apresenta pouca tendência de se dissociar a temperaturas normais, já que a reação de dissociação é muito endotérmica. Porém, a altas temperaturas, num arco elétrico ou sob irradiação com luz ultravioleta, o H₂ se dissocia.

O hidrogênio atômico é um forte agente redutor, e é comumente preparado em solução usando um par zinco-cobre ou mercúrio-alumínio.

O hidrogênio reage diretamente com a maioria dos elementos, nas condições apropriadas.

O hidrogênio reage com os halogênios.

Diversos metais reagem com H₂, formando hidretos.

Grandes quantidades de H₂ são utilizadas na produção industrial de amônia.

O hidrogênio também é usado para reduzir nitrobenzeno à anilina (na indústria de corantes), e na redução catalítica do benzeno com CO para formar metanol.

Isótopos de hidrogênio

Isótopos são átomos de um mesmo elemento que possuem diferentes números de massa. A diferença nos números de massa decorre da quantidade diferente de nêutrons no núcleo. O hidrogênio encontrado na natureza é constituído por três isótopos: prótio ¹₁H ou H, o deutério ²₁H ou D, e o trítio ³₁H ou T. Esses isótopos contem no núcleo 1 próton e zero, 1 ou 2 nêutrons, respectivamente. O prótio é o mais abundante.


O hidrogênio encontrado na natureza contém 99,986% do isótopo ¹₁H, 0,014% do isótopo ²₁H e 7 x10^-16 % do isótopo ³₁H,de modo que as propriedades do hidrogênio são essencialmente devido ao isótopo mais leve.

Esses isótopos apresentam a mesma configuração eletrônica e essencialmente as mesmas propriedades químicas. As únicas diferenças são encontradas nas velocidades de reação e nas constantes de equilíbrio.

O íon hidrogênio

A energia de ionização trata-se de uma quantidade de energia muito grande. Consequentemente, as ligações formadas pelo hidrogênio em fase gasosa são geralmente covalentes, O fluoreto de hidrogênio é o composto que apresenta maior probabilidade de conter um hidrogênio iônico (H+), dado que apresenta a maior diferença de eletronegatividades. Mas mesmo nesse caso a ligação tem somente 45% de caráter iônico.