UPF Inverno 2011
Ligas metálicas são consideradas soluções sólidas de, pelo menos, dois metais diferentes, sendo que o processo para a produção destes materiais envolve a fusão dos metais e posterior solidificação da solução obtida. Um dos fatores que favorecem a solubilidade de um metal em outro é a semelhança de suas estruturas cristalinas originais. No entanto, é preciso, também, que os átomos constituintes não sejam muito diferentes quanto ao raio metálico, eletropositividade e valência. Os metais alcalinos e o ferro, apesar de apresentarem redes cristalinas semelhantes, não formam ligas devido às grandes diferenças exibidas para as propriedades acima descritas.
Grupo 1 (metais alcalinos)
Li [He] 2s1
Na [Ne] 3s1
K [Ar] 4s1
Rb [Kr] 5s1
Cs [Xe] 6s1
Grupo 8
Fe [Ar] 4s2 3d6
Considerando a distribuição eletrônica dos referidos átomos metálicos, analise as informações abaixo:
I. A eletropositividade do átomo de ferro é menor que a do átomo de lítio.
II. O número de oxidação mais comum para os íons formados pelos metais alcalinos é 1+.
III. O raio metálico do ferro é maior que o do potássio e menor que o do rubídio.
IV. O raio metálico do ferro é menor que o do potássio e o do rubídio. V. A eletropositividade do átomo de ferro é menor que a do átomo de césio.
Estão corretas as afirmativas:
II e IV
I, II e III
II e III
II, IV e V
todas as afirmações
Resolução
Solução detalhada
Para que dois metais formem uma liga é necessário que exibam propriedades próximas, tais como raio metálico, eletropositividade e valência. A questão nos fornece cinco afirmações que devem ser julgadas de acordo com essas propriedades para os metais alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs) e o ferro (Fe).
Afirmação I
“A eletropositividade do átomo de ferro é menor que a do átomo de lítio.”
A eletropositividade (caráter metálico) aumenta ao descer em um grupo e diminui da esquerda para a direita em um período. Os metais alcalinos (grupo 1), localizados completamente à esquerda da Tabela Periódica, são os mais eletropositivos. Como o ferro está mais à direita (grupo 8) e em um período diferente, sua eletropositividade é, de fato, menor. Afirmativa correta.
Afirmação II
“O número de oxidação mais comum para os íons formados pelos metais alcalinos é 1+.”
Metais alcalinos possuem configuração eletrônica ns1 e tendem a perder esse único elétron do subnível s, originando sempre o cátion M+. Afirmativa correta.
Afirmação III
“O raio metálico do ferro é maior que o do potássio e menor que o do rubídio.”
Raio atômico (ou metálico) aumenta para baixo e para a esquerda. Dados aproximados:
- Fe: 156 pm
- K: 243 pm
- Rb: 265 pm
Logo, Fe é MUITO menor que K, não maior. Afirmativa incorreta.
Afirmação IV
“O raio metálico do ferro é menor que o do potássio e o do rubídio.”
Conforme valores acima, essa relação está correta. Afirmativa correta.
Afirmação V
“A eletropositividade do átomo de ferro é menor que a do átomo de césio.”
O césio é o elemento mais eletropositivo da Tabela Periódica. Consequentemente, todo metal (incluindo o ferro) apresenta eletropositividade inferior a ele. Afirmativa correta.
Conclusão
Estão corretas as afirmativas II, IV e V.
Alternativa correta: D
Dicas
Erros Comuns
- Eletropositividade / caráter metálico: tendência de um elemento perder elétrons e formar cátion. Aumenta para baixo e para a esquerda na Tabela.
- Raio metálico: distância entre núcleo e elétrons de valência num metal; cresce para baixo e para a esquerda.
- Número de oxidação dos alcalinos: devido à configuração \(ns^1\), esses metais sempre formam \(+1\).
