O documento apresenta 6 questões de química inorgânica sobre propriedades periódicas dos elementos do Grupo 1A. A primeira questão explica a alta condutividade térmica e elétrica dos metais deste grupo usando a Teoria de Bandas. A segunda questão aborda como a carga nuclear efetiva e o efeito de blindagem explicam o raio atômico e a energia de ionização. A terceira questão envolve análise espectroscópica para identificar um elemento do Grupo 1A.

1. Disciplina: Química Inorgânica Prof.: Selmo Almeida
LISTA DE EXERCÍCIOS – Grupo 1A
1a Questão: Explique, de acordo com a Teoria de Bandas, como se explica a alta
condutividade térmica e elétrica dos elementos do Grupo 1A?
Resp
O modelo de Mar de Elétrons explica de forma qualitativa uma série de propriedades dos
materiais metálicos , da ligação metálica , mas ele não é suficiente para descrever essas
propriedades do ponto de vista da teoria quântica . O modelo da Teoria de Bandas ,seguindo
a Teoria do Orbital molecular (TOM) explica mais detalhado os sistemas formados pelos
compostos metálicos .Para essa teoria , a ligação nos metais é descrita como deslocalizada os
elétrons estarão deslocalizados sobre vários átomos que participam de uma ligação e um
conjunto N de orbitais atômicos sobrepostos , interagem e vão formar N orbitais ligantes e
antiligantes formando as bandas de energia do sistema. Um sistema atômico tem uma série de
níveis discretos de energia e conforme se liga mais sistemas atômicos semelhantes ,vai
ocorrendo a sobreposição dos níveis de energia discretos dos elementos até que ,devido a
quantidade muito grande de partículas ,começa a formar regiões em que a quantidade de
energia é tão grande que passa a formar bandas de energia e entre essa bandas ocorre os
chamados gap de energia ,região onde não tem elétrons, as chamadas bandas proibidas que
formará um espaço entre as bandas. Como nos metais existe um número muito grande de
átomos ,formará uma banda de orbitais moleculares muito extensa de modos que os orbitais
ligantes serão preenchidos pelos elétrons de valência e mais orbitais antiligantes estarão na
região não preenchida o que favorecerá a um elétron , com uma pequena agitação térmica se
propagar nessa rede de uma forma livre. Para explicar a condutividade térmica e elétrica dos
metais dos elementos do grupo 1 A , ocorre que o nível da banda de valência ocupado pelos
elétrons de valência do sistema e a banda de condução ,estão muito próximos a diferença de
nível de energia entre eles é muito pequena de modos que uma pequena variação de energia (
uma agitação térmica) de elétrons já permite que ele se locomova livremente na banda de
condução.

2. 2a Questão: Utilizando os conceitos de carga nuclear efetiva e efeito blindagem explique as
seguintes propriedades periódicas no Grupo 1A:
a) Raio Atômico b) Energia de Ionização
Resp
a) Os raios atômicos aumentam em um mesmo grupo da tabela periódica. Em cada um dos
grupos representativos (A), o aumento é bastante pronunciado, para os metais alcalinos
(grupo IA). Este efeito pode parecer surpreendente, pois a carga nuclear é crescente no
grupo e, assim, tende a atrair os elétrons mais fortemente. Entretanto, o número total de
elétrons nas camadas aumenta, causando um aumento na distância entre a camada de
valência e o núcleo: Conseqüentemente, percorrendo um grupo, o aumento do número
de camadas internas de elétrons implica no aumento do efeito blindagem que compensa
o aumento na carga nuclear, resultando num aumento do raio atômico.
b) A energia de ionização é decrescente em um grupo da tabela periódica, o aumento de
carga nuclear em um grupo é compensado pelo efeito de blindagem, relativo ao aumento
do número de camadas internas. A principal causa do decréscimo de energia de
ionização é o aumento do raio atômico, o que diminui a atração do átomo pelos elétrons
na camada de valência.
3a Questão: Umdado mineral possui emsua composição química traços de chumbo e de um
elemento do Grupo 1A. Levado a chama através de uma análise espectroscópica, a mesma
fica com uma cor levemente esverdeada. Sabendo-se que compostos de chumbo quando
levados a chama a mesma fica na cor azulada, qual elemento do grupo 1A faria parte da
composição deste mineral? Baseado em que teoria atômica este tipo de análise é
fundamentada?
Resp
Tomando por base o teste de chamas:
Isso acontece porque cada elemento é formado por um átomo diferente, pois as suas camadas
eletrônicas possuem valores de energia bem definidos, segundo o modelo atômico
estabelecido por Böhr. Quanto mais distante do núcleo, maior é a energia do nível eletrônico.
quando aquecemos o sal, ocorre o seguinte: o elétron absorve energia e salta para um nível
mais externo, de maior energia. Dizemos que o elétron realizou um salto quântico e que está
em um estado excitado. Porém, esse estado é instável e logo ele retorna para a sua órbita
anterior, mas quando o elétron salta de um nível até outro que seja mais próximo do núcleo,
ele libera energia. Essa liberação ocorre na forma de luz visível. As cores são ondas
eletromagnéticas, cada uma com um comprimento de onda diferente e que ficam na região do
visível. Isso é demonstrado também quando o gás de algum elemento químico passa por um
prisma e gera um espectro descontínuo, com raias ou bandas luminosas coloridas. Cada

3. elemento apresenta um espectro diferente e constante. Como os átomos de cada elemento
possuem órbitas com níveis de energia diferentes, a luz liberada em cada caso será em um
comprimento de onda também diferente, o que corresponde a cada cor.
Assim: as linhas mais fortes ou as chamadas linhas de ressonância para os metais alcalinos
são
Li = 670 nm (cai na região vermelha)
Na = 589 nm (amarelo alaranjado)
K = 769 nm (vermelho profundo)
Rb = 780 nm e 794 nm (ainda vermelho escuro)
Cs = 852 e 894 nm (infravermelho próximo, não visível ao olho humano)
a chama do K parece violeta para nós e Cs é realmente azul. , os sais de potássio na chama
de Bunsen também mostram K = 404 nm (violeta profundo)
Agora, os comprimentos de onda violeta e vermelho parecem um tanto lilás para nós. O
mesmo vale para Cs, a emissão mais forte é perto do infravermelho, mas o espectro visível
tem uma linha tênue de 455 nm - isso é azulado. Portanto, a chama parece azul. O nome
Césio também vem do cinza azulado. O rubídio vem do vermelho de suas linhas vermelhas
no espectro.
Coclusão : O elemento que faz parte do mineral é o Cs Césio e esse tipo de análise é
fundamentada na Teoria de Bohr
4a Questão: A partir dos valores de Energia Reticular e Entalpia de Hidratação, como
podemos estimar a solubilidade de um composto? Demonstre utilizando o composto
cloreto de sódio.
Resp
A solubilidade é inversamente proporcional a energia de rede pois as moléculas do solvente
possuem maior dificuldade de formar ligações intermoleculares com os íons do retículo
se estes apresentarem maior atração entre si (maior energia reticular).
Hidratação no sólido cristalino depende do equilíbrio das energias de rede e energia de
hidratação dos íons. A energia de rede resulta da atração eletrostática entre cátions e ânions,
quanto maior for a densidade de carga dos íons, maior é a energia de rede.
Entalpia de solvatação Também pode ser chamada de calor de solução. Define-se como a
energia total envolvida na dissolução de um sólido iônico, o que demanda a energia reticular
(quebra do retículo cristalino, absorção de energia) e a energia de hidratação (relação entre
as moléculas de água e os íons, liberação de energia). ∆H sol = ∆H ret + ∆H hid
HSolução = HRede + [Hhid (cátion) + Hhid (ânion)]
Assim
Quando 1 mol de NaCl(s) se forma a partir dos íons gasosos a energia total liberada
será (NaCl  M = 1,74756 KJ/mol,)
A energia de rede do NaCl é de -834 Kj/mol sendo a energia de hidratação do Na+
De -405Kj/mol
Conclusão Quanto maior o valor da a energia reticular menor a solubilidade

4. 5a Questão: De todos os grupos da Classificação Periódica, são os metais alcalinos os que
melhor exibem os efeitos do aumento do raio e da massa atômica sobre as propriedades
físicas e químicas. Das propriedades a seguir, a única que aumenta ao longo do grupo dos
metais alcalinos é:
(A) reatividade dos metais alcalinos frente à água.
(B) reatividade dos metais alcalinos frente ao gás nitrogênio.
(C) energia de rede cristalina dos cloretos de metais alcalinos.
(D) energia de hidratação dos cátions monovalentes.
(E) calor de sublimação dos metais alcalinos.
6aQuestão: 0,347g de um metal alcalino(A)foram dissolvidos em HNO3 diluído. Essasolução
provocou o aparecimento de uma coloração vermelha na chama de um bico de Bunsen, e
por evaporação, formou 0,747 do correspondente óxido (B). O composto (A) também reage
com nitrogênio, formando um composto (C), e com hidrogênio, formando um composto (D).
Um gás (E) e um composto pouco solúvel (F) foram obtidos quando 0,1590g do composto
(D) foram reagidos com água. O sólido (F) é uma base e consumiu 200 mL de HCl 0,1 mol/L
para a sua neutralização. Identifique e justifique as substâncias de (A) a (F) e explique as
reações envolvidas.
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