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ELEMENTOS
ALCALINOS TERROSOS
Izabela Bez Fontana
Karoliny Teixeira
Larissa Z. Felisberto
Vanessa Stanger Zanelatto
INTRODUÇÃO
Os elementos do grupo 2 da tabela periódica são conhecidos como metais
alcalino - terrosos. A palavra terrosos provém de um termo da alquimia que
se referia a qualquer composto de um metal 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 2 davam
reações alcalinas, foram chamados de alcalino - terrosos.
ELEMENTOS DA TABELA PERIÓDICA
• Características do Elemento
• Propriedades Físicas e Químicas
• Obtenção do Elemento
• Compostos
• Aplicações
ELEMENTOS ALCALINO - TERROSOS
• Características do Elemento
• Apresenta cor cinza metálica, é duro e não reage com água. É um dos
metais que apresenta maior luminosidade. Possui altas condutividades
térmica e elétrica e não é magnetizável.
• Não é muito comum, em parte porque ele não é muito abundante (2 ppm) e
em parte por causa de sua difícil extração. Pode ser encontrado em cerca
de 32 espécies de minérios, sendo os mais importantes o berilo, o
crisoberilo, a fenacita e as pedras preciosas esmeralda e água marinha.
ELEMENTO BERÍLIO
• Características do Elemento
• Sua rede cristalina é do tipo hexagonal de empacotamento denso.
ELEMENTO BERÍLIO
ELEMENTO BERÍLIO
• Propriedades Físicas e Químicas
Massa Atômica = 9,01 u
Número Atômico = 4
Raio Atômico = 1,12 Å
Estado da Matéria = Sólido
Ponto de Fusão = 1280°C
Ponto de Ebulição = 2970°C
Densidade = 1,85 g/cm³
Configuração eletrônica = [He] 2s²
Figura 01 - Berílio
ELEMENTO BERÍLIO
• Obtenção do Elemento
O berílio ocorre naturalmente como mineral semiprecioso berilo,
Be3Al2(SiO3)6, que deu origem ao seu nome. O berilo é a base da pedra
preciosa esmeralda. É obtido por aquecimento do berilo com
hexafluorossilicato de sódio, Na2SiF6, para produzir BeF2, o qual é então
reduzido ao elemento pelo magnésio.
• Be3Al2(SiO3)6(s) + Na2SiF6(s) 3BeF2(l) + Na2Al2Si7O18(s)
• BeF2(l) + Mg(s) Be(s) + MgF2(s)
ELEMENTO BERÍLIO
• Compostos
• O berílio não reage com água.
• O berílio reage com o ar, formando óxido.
Be(s) + ½ O2(g) BeO(s)
• O óxido de berílio reage com água, formando hidróxido.
BeO(s) + H2O(l) Be(OH)2(s)
• O óxido de berílio reage com CO2, formando carbonato.
BeO(s) + CO2(g) BeCO3(s)
• O berílio reage com halogênios, formando haletos.
BeO(s) + C(s) + Cl2(g) BeCl2(s) + CO(g)
ELEMENTO BERÍLIO
• Compostos
• Reage com NaOH, liberando H2 e formando berilatos.
Be(s) + 2NaOH(aq) + 2H2O(l) NaBeO2 · 2H2O(s) + H2(g)
• Reage com nitrogênio atmosférico, formando nitreto. Este reage com água,
formando hidróxido e liberando NH3.
3Be(s) + N2(g) Be3N2(s)
Be3N2(s) + 6H2O(l) 3Be(OH)2(s) + 2 NH3(g)
• O óxido de berílio aquecido com C, forma carbeto.
2BeO(s) + 2C(s) Be2C(s) + CO2(g)
• Reage com ácidos (exceto com HNO3), liberando hidrogênio.
Be(s) + 2HCl(aq) BeCl2(aq) + H2(g)
ELEMENTO BERÍLIO
• Aplicações
• O berílio é raro, caro e tóxico, por isso ele e seus compostos apresentam
uso limitado.
• Em liga com cobre, é usado na fabricação de molas de grande resistência,
como os geofones para o estudo dos terremotos artificiais, produtos de
informática.
• Por ser muito leve é excelente para a construção de mísseis, aeronaves e
outros objetos espaciais, como também instrumentos de precisão.
• Também é utilizado na fabricação de reatores nucleares pela propriedade
que seu núcleo tem de não absorver nêutrons e porque o metal tem um alto
ponto de fusão.
ELEMENTO MAGNÉSIO
• Características do Elemento
• O magnésio é o sexto elemento mais abundante da crosta terrestre (27640
ppm). É um metal luminoso branco-prateado, pouco dúctil e relativamente
duro. É um bom condutor de eletricidade.
• É encontrado em vários minérios, sendo os mais importantes a dolomita, a
magnesita, a olivina, o amianto, a esteatita e carnalita. Grandes
quantidades de magnésio são encontradas na água do mar. Ocorre
também, na clorofila das plantas.
ELEMENTO MAGNÉSIO
• Características do Elemento
• Seu sólido se cristaliza sob a forma hexagonal de empacotamento denso.
ELEMENTO MAGNÉSIO
• Propriedades Físicas e Químicas
Massa Atômica = 24,3 u
Número Atômico = 12
Raio Atômico =1,60 Å
Estado da Matéria = Sólido
Ponto de Fusão = 650°C
Ponto de Ebulição = 1107°C
Densidade = 1,74 g/cm³
Configuração eletrônica = [Ne] 3s²
Figura 02 - Magnésio
ELEMENTO MAGNÉSIO
• Obtenção do Elemento
• Um dos processos industriais para obtenção de magnésio envolve a
desidratação térmica do seu hidróxido, seguida da redução do óxido com
carbono a 2000°C. A mistura gasosa obtida precisa ser resfriada
rapidamente para se obter o metal.
Mg(OH)2(s) MgO(s) + H2O(g)
MgO (s) + C(s) Mg(g) + CO(g)
• O magnésio pode ser produzido por redução a altas temperaturas.
CaCO3 · MgCO3(s) CaO · MgO(s) Mg(s) + Ca2SiO4(s) + Fe(s)calor + Fe/Si
ELEMENTO MAGNÉSIO
• Obtenção do Elemento
• Também pode ser produzido por eletrólise. A eletrólise pode ser efetuada com
MgCl2 fundido ou MgCl2 parcialmente hidratado.
MgCl2(aq) Mg2+(aq) + 2Cl1-(aq)
Mg2+(aq) + 2ē Mg(s)
2Cl1-(aq) Cl2(g) + 2ē
• O MgCl2 é produzido de duas maneiras: extração da água do mar, e extração
da salmoura natural.
Ca(OH)2(s) + MgCl2(aq) Mg(OH)2(s) + CaCl2(aq)
Mg(OH)2(s) + HCl(aq) MgCl2(aq) + 2H2O(l)
Cal hidratada Da água do mar precipita
calor
ELEMENTO MAGNÉSIO
• Obtenção do Elemento
CaCO3 · MgCO3(s) CaO · MgO(s) + 4HCl(aq) CaCl2 · MgCl2(aq) + 2H2(g)
CaCl2 · MgCl2(aq) + CaO · MgO(s) + 2CO2(g) 2MgCl2(aq) + 2CaCO3(s)
calor
precipita
ELEMENTO MAGNÉSIO
• Compostos
• Reage com água quente, formando hidróxido ou óxido.
Mg(s) + 2H2O(l) Mg(OH)2(s) + H2(g)
Mg(s) + H2O(l) MgO(s) + H2(g)
• Reage com ácidos, liberando hidrogênio.
Mg(s) + H2SO4(aq) MgSO4(aq) + H2(g)
• Reage com oxigênio, formando óxido.
2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s)
• Forma nitreto a temperatura elevada.
3Mg(s) + N2(g) Mg3N2(s)
ELEMENTO MAGNÉSIO
• Compostos
• Forma fosfeto a temperatura elevada.
3Mg(s) + 2P(g) Mg3P2(s)
• Reage com carbono em altas temperaturas, formando carbeto.
Mg(s) + 2C(s) MgC2(s)
Mg(s) + 3C(s) MgC2(s) + CO(g)
• Reage com halogênios, formando haletos.
Mg(s) + Cl2(g) MgCl2(s)
• O óxido de magnésio reage com CO2, formando carbonato.
MgO(s) + CO2(g) MgCO3(s)
MgCO3(s) + H2O(l) + CO2(g) Mg(HCO3)2(s)
ELEMENTO MAGNÉSIO
• Aplicações
• O magnésio é usado em flash-light, em fotografia; em fogos de artifícios;
junto com o cloreto de potássio, em bombas incendiárias; em soldas; em
metalurgia; em ligas leves com o alumínio, na composição de motores de
automóveis; na agricultura, como fertilizante; e na preparação do cimento
Portland.
• É utilizado como agente redutor na produção de urânio puro e de outros
metais. O magnésio reage a 200°C com álcool metílico, formando metilato
de magnésio.
ELEMENTO CÁLCIO
• Características do Elemento
• O cálcio é o quinto elemento mais abundante na crosta terrestre (46600
ppm). É um elemento fundamental na constituição dos dentes e dos ossos,
no crescimento de corais e esponjas calcarias, de conchas e algas
marinhas.
• Ocorre em grandes quantidades como calcário, gipso, fluorita, apatita,
anidrita, dolomita e fosforita.
• É um metal branco-prateado e brilhante, muito leve e dos mais moles que
existem.
ELEMENTO CÁLCIO
• Características do Elemento
• Sua rede cristalina é do tipo cúbica de face centrada.
ELEMENTO CÁLCIO
• Propriedades Físicas e Químicas
Massa Atômica = 40,07 u
Número Atômico = 20
Raio Atômico = 1,97 Å
Estado da Matéria = Sólido
Ponto de Fusão = 839°C
Ponto de Ebulição = 1440°C
Densidade = 1,55 g/cm³
Configuração eletrônica = [Ar] 4s²
Figura 03 - Cálcio
ELEMENTO CÁLCIO
• Obtenção do Elemento
• O metal cálcio é obtido por eletrólise do cloreto de cálcio fundido, obtido
como subproduto do processo Solvay ou a partir da reação entre CaCO3 e
HCl.
CaCO3(s) + 2 HCl(aq) H2CO3(s) + CaCl2(aq)
CaCl2(aq) Ca2+(aq) + 2Cl1-(aq)
Ca2+(aq) + 2ē Ca(s)
2Cl1-(aq) Cl2(g) + 2ē
ELEMENTO CÁLCIO
• Compostos
• Reage com água fria, liberando hidrogênio e formando hidróxido.
Ca(s) + 2H2O(l) Ca(OH)2(aq) + H2(g)
• Reage com ácidos, liberando hidrogênio.
Ca(s) + 2HNO3(aq) Ca(NO3)2(aq) + H2(g)
• Reage com oxigênio do ar, formando óxido.
2Ca(s) + O2(g) 2CaO(s)
• Reage com halogênios, formando haletos.
Ca(s) + F2(g) CaF2(s)
• Reage com nitrogênio, formando nitreto.
3Ca(s) + N2(g) Ca3N2(s)
ELEMENTO CÁLCIO
• Compostos
• Reage com hidrogênio, formando hidreto.
Ca(s) + H2(g) CaH2(s)
• Reage com carbono, formando carbeto.
Ca(s) + 2C(s) CaC2(s)
CaO(s) + 3C(s) CaC2(s) + CO(g)
• O hidróxido de cálcio reage com CO2, formando carbonato. Este, com
excesso de CO2, forma bicarbonato.
Ca(OH)2(aq) + CO2(g) CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g) Ca(HCO3)2(s)
ELEMENTO CÁLCIO
• Compostos
• O óxido de cálcio é produzido aquecendo-se o CaCO3 em um forno de cal.
CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)
• O CaO reage exotermicamente com a água, formando hidróxido.
CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(aq)
calor
ELEMENTO CÁLCIO
• Aplicações
• O fosfato de cálcio é usado como fertilizante e o sulfeto como depilatório na
preparação de couros e na fabricação de tintas luminosas.
• O óxido de cálcio (cal) é o principal componente das argamassas e
cimentos. Ele também é usado na fabricação do aço e do papel.
• O cálcio é usado como agente redutor de óxidos metálicos, como os de
urânio, de tório, de zircônio, entre outros.
• O cálcio é usado como agente ligante para cobre, chumbo, berílio e
alumínio.
ELEMENTO ESTRÔNCIO
• Características do Elemento
• O estrôncio é muito menos abundante (384 ppm), mas bem conhecido
porque ocorre na forma de minérios concentrados, que permite fácil
extração. É minerado como celestina e estroncianita.
• É um metal prateado quando recentemente cortado, mas imediatamente se
torna amarelo pela formação de uma camada fina de óxido. É mais mole
que o cálcio.
• São conhecidos 16 isótopos do estrôncio, 4 encontrados na natureza e 12
instáveis. Entre os instáveis, o mais importante é Sr90 com meia vida de 29
anos. O Sr90 é um produto das precipitações nucleares e representa um
problema para a saúde.
ELEMENTO ESTRÔNCIO
• Características do Elemento
• Possui retículo cristalino cúbico de face centrada.
ELEMENTO ESTRÔNCIO
• Propriedades Físicas e Químicas
Massa Atômica = 87,62 u
Número Atômico = 38
Raio Atômico = 2,15 Å
Estado da Matéria = Sólido
Ponto de Fusão = 768°C
Ponto de Ebulição = 1380°C
Densidade = 2,63 g/cm³
Configuração eletrônica = [Kr] 5s²
Figura 04 - Estrôncio
ELEMENTO ESTRÔNCIO
• Obtenção do Elemento
• O metal pode ser extraído por eletrólise do cloreto fundido.
SrCl2(aq) Sr2+(aq) + 2Cl1-(aq)
Sr2+(aq) + 2ē Sr(s)
2Cl1-(aq) Cl2(g) + 2ē
• Pode também ser extraído pela redução do óxido de estrôncio com
alumínio.
3SrO(s) + 2Al(s) 3Sr(s) + Al2O3(s)
ELEMENTO ESTRÔNCIO
• Compostos
• Reage com água fria, liberando hidrogênio e formando hidróxido.
Sr(s) + 2H2O(l) Sr(OH)2(aq) + H2(g)
• Reage com ácidos, liberando hidrogênio.
Sr(s) +2HNO3(aq) Sr(NO3)2(aq) + H2(g)
• Reage com oxigênio do ar, formando óxido.
2Sr(s) + O2(g) 2SrO(s)
• Reage com halogênios, formando haletos.
Sr(s) + Cl2(g) SrCl2(s)
• Reage com nitrogênio, formando nitreto.
3Sr(s) + N2(g) Sr3N2(s)
ELEMENTO ESTRÔNCIO
• Compostos
• Reage com hidrogênio, formando hidreto.
Sr(s) + H2(g) SrH2(s)
• Reage com carbono, formando carbeto.
Sr(s) + 2C(s) SrC2(s)
SrO(s) + 3C(s) SrC2(s) + CO(g)
• O hidróxido de estrôncio reage com CO2, formando carbonato.
Sr(OH)2(aq) + CO2(g) SrCO3(s)
• O SrO reage exotermicamente com a água formando hidróxido.
SrO(s) + H2O(l) Sr(OH)2(aq)
ELEMENTO ESTRÔNCIO
• Aplicações
• O hidróxido de estrôncio é usado para a refinação de açúcar, e o nitrato na
pirotécnica, para a produção de fogos de artifício coloridos de vermelho.
• Os compostos do estrôncio têm pequena aplicação técnica, pois podem ser
substituídos pelos do bário e do cálcio, que são muito mais baratos.
ELEMENTO BÁRIO
• Características do Elemento
• O bário, assim como o estrôncio, é menos abundante (390 ppm), mas bem
conhecido pois ocorre na forma de minérios concentrados, facilitando sua
extração. Ocorre em forma de baritina ou de viterita; conhece-se também o
psilomelano.
• Metal branco-prateado, parecido com o cálcio, porém mais energético em
suas reações. Deve ser guardado em hidrocarbonetos líquidos, livres de
oxigênio, para evitar sua oxidação. Tem mais de 16 isótopos, sendo 7 deles
encontrados na natureza.
ELEMENTO BÁRIO
• Características do Elemento
• Se cristaliza sob a estrutura cúbica de corpo centrado.
ELEMENTO BÁRIO
• Propriedades Físicas e Químicas
Massa Atômica = 137,3 u
Número Atômico = 56
Raio Atômico = 2,22 Å
Estado da Matéria = Sólido
Ponto de Fusão = 727°C
Ponto de Ebulição = 1640°C
Densidade = 3,51 g/cm³
Configuração eletrônica =[Xe] 6s²
Figura 05 - Bário
ELEMENTO BÁRIO
• Obtenção do Elemento
• O metal pode ser extraído por eletrólise do cloreto fundido.
BaCl2(aq) Ba2+(aq) + 2Cl1-(aq)
Ba2+(aq) + 2ē Sr(s)
2Cl1-(aq) Cl2(g) + 2ē
• Pode também ser extraído pela redução do óxido de estrôncio com
alumínio.
3BaO(s) + 2Al(s) 3Ba(s) + Al2O3(s)
ELEMENTO BÁRIO
• Compostos
• Reage com água fria, liberando hidrogênio e formando hidróxido.
Ba(s) + 2H2O(l) Ba(OH)2(aq) + H2(g)
• Reage com ácidos, liberando hidrogênio.
Ba(s) +2HCl(aq) BaCl2(aq) + H2(g)
• Reage com oxigênio do ar, formando óxido.
2Ba(s) + O2(g) 2BaO(s)
• Também forma peróxido, passando ar sobre BaO a 500°C
BaO(s) + ½ O2(g) BaO2(s)
• Reage com halogênios, formando haletos.
Ba(s) + Cl2(g) BaCl2(s)
ELEMENTO BÁRIO
• Compostos
• Reage com nitrogênio, formando nitreto.
3Ba(s) + N2(g) Ba3N2(s)
• Reage com hidrogênio, formando hidreto.
Ba(s) + H2(g) BaH2(s)
• Reage com carbono, formando carbeto.
Ba(s) + 2C(s) BaC2(s)
BaO(s) + 3C(s) BaC2(s) + CO(g)
• O hidróxido de bário reage com CO2, formando carbonato.
Ba(OH)2(aq) + CO2(g) BaCO3(s)
• O BaO reage exotermicamente com a água formando hidróxido.
BaO(s) + H2O(l) Ba(OH)2(aq)
ELEMENTO BÁRIO
• Aplicações
• As aplicações dos compostos de bário são bastante restritas. O sulfato de
bário, por ser opaco aos raios X, é usado em exames radiológicos do tubo
digestivo e em pigmentos. É usado também como umedecedor, na
perfuração de poços de petróleo e na fabricação da borracha e do papel.
• O carbonato de bário é usado na fabricação do vidro, e também como
veneno de rato. O nitreto e o clorato são usados em fogos de artifícios para
fornecer luz verde. O sulfeto de bário impuro é fluorescente depois de
absorver luz.
• Os sais de bário, geralmente insolúveis, são tóxicos.
ELEMENTO RÁDIO
• Características do Elemento
• O rádio é extremamente raro (1,3 x 10-6 ppm). Foi descoberto em um
minério de urânio, a pechblenda ou uraninita.
• É um metal brilhante e branco, quando recentemente preparado; mas
enegrece se exposto ao ar. Apesar de ser mais pesado que o bário, é mais
volátil e seus sais apresentam luminescência.
• A principal propriedade que o distingue dos demais alcalino - terrosos é a
sua radioatividade, propriedade da qual dependem suas aplicações.
• Apesar de os outros metais radioativos serem considerados metais
pesados, o rádio não é, pois sua densidade é 5 g/cm³.
ELEMENTO RÁDIO
• Características do Elemento
• Seu retículo cristalino é do tipo cúbico de corpo centrado.
ELEMENTO RÁDIO
• Propriedades Físicas e Químicas
Massa Atômica = 226 u
Número Atômico = 88
Raio Atômico = 220 pm
Estado da Matéria = Sólido
Ponto de Fusão = 700°C
Ponto de Ebulição = 1700°C
Densidade = 5,0 g/cm³
Configuração eletrônica = [Rn] 7s²
Figura 06 - Rádio
ELEMENTO RÁDIO
• Obtenção do Elemento
• Modernamente, o rádio é extraído de vários minerais como a carnotita, o
vanadato de urânio e de potássio hidratado, além da pechblenda.
• Obtido através do processamento de minério de urânio aproximadamente
0,1g por tonelada de minério.
ELEMENTO RÁRIO
• Compostos
• Reage com água fria, liberando hidrogênio e formando hidróxido.
Ra(s) + 2H2O(l) Ra(OH)2(aq) + H2(g)
• Reage com ácidos, liberando hidrogênio.
Ra(s) +2HCl(aq) RaCl2(aq) + H2(g)
• Reage com oxigênio do ar, formando óxido.
2Ra(s) + O2(g) 2RaO(s)
• Reage com halogênios, formando haletos.
Ra(s) + Cl2(g) RaCl2(s)
• Reage com nitrogênio, formando nitreto.
3Ra(s) + N2(g) Ra3N2(s)
ELEMENTO RÁDIO
• Aplicações
• O sulfato de rádio é usado no tratamento do câncer graças à sua radiação-
alfa, que é enfeixada sobre o tecido maligno, destruindo-o. No caso de
formações cancerosas muito profundas, deve ser empregada a radiação-
gama do rádio, pois as partículas alfa são absorvidas pelos tecidos que
ficam na superfície.
• Quando ingerido, localiza-se nos ossos e pode ser muito perigoso.
• É usado para fabricar produtos, dentre eles estão o forno microondas, o
DVD, o telefone celular, entre outros. Já foi utilizado tinta luminosa de rádio
em mostradores de relógios de pulso e de parede, mas esse uso foi
descontinuado, sendo substituído por compostos menos perigosos.
CONCLUSÃO
Os elementos alcalinos terrosos são branco prateados, com exceção do berílio
que é cinza metálico, e alguns aspectos das propriedades químicas do berílio
são mais parecidas com as de um metalóide. Os alcalinos terrosos são mais
duros, mais densos e menos reativos que os alcalinos, mas são mais reativos
que muitos dos metais comuns. O ponto de fusão varia dentro do grupo de
modo irregular, devido às diferenças entre as estruturas cristalinas que cada
metal assume.
REFERÊNCIAS
RUSSELL, John Blair. Química geral. 2. ed. São Paulo: Pearson Makron Books, 2008. v.
1.
ATKINS, P. W.; JONES Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e
o meio ambiente. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.
SHRIVER E ATKINS. Química Inorgânica. 4. ed. Porto Alegre: Bookman, 2008.
LEE, J. D. Química Inorgânica: não tão concisa. 5.ed. São Paulo: Inglesa, 1999.
http://www.infoescola.com/elementos-quimicos/magnesio/
http://de.domotica.net/Barrerit
ELEMENTOS
ALCALINO - TERROSOS
Izabela Bez Fontana
Karoliny Teixeira
Larissa Z. Felisberto
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