O ponto de fusão aumenta do sódio (Na) para o alumínio (Al) devido a vários fatores:
1. Vínculo metálico: *
sódio: O sódio tem uma ligação metálica relativamente fraca. Seu único elétron de valência é pouco mantido e participa de um mar de elétrons delocalizado. Esse vínculo fraco requer menos energia para quebrar, resultando em um baixo ponto de fusão.
*
alumínio: O alumínio possui três elétrons de valência, que contribuem mais fortemente para o mar de elétrons delocalizado. Isso cria uma ligação metálica mais forte, tornando mais difícil quebrar e exigindo mais energia para derreter.
2. Tamanho atômico e carga nuclear: *
sódio: O sódio possui um raio atômico maior que o alumínio, com seus elétrons de valência mais distantes do núcleo. Isso enfraquece a atração eletrostática entre o núcleo e os elétrons de valência, contribuindo para a ligação metálica mais fraca.
*
alumínio: O alumínio possui um raio atômico menor e uma carga nuclear mais alta. Essa atração mais forte entre o núcleo e os elétrons de valência resulta em uma ligação metálica mais forte.
3. Estrutura cristalina: *
sódio: O sódio cristaliza em uma estrutura cúbica centrada no corpo (BCC). Essa estrutura é relativamente aberta, com empacotamento menos eficiente de átomos, levando a forças interatômicas mais fracas e um ponto de fusão mais baixo.
*
alumínio: O alumínio cristaliza em uma estrutura cúbica (FCC) centrada na face. Essa estrutura é mais intimamente embalada, com forças interatômicas mais fortes, contribuindo para um ponto de fusão mais alto.
4. Configuração de elétrons: *
sódio: O sódio possui um único elétron de valência no orbital 3s.
*
alumínio: O alumínio possui três elétrons de valência nos orbitais 3s e 3p. Esse número aumentado de elétrons de valência contribui para a ligação metálica mais forte.
em resumo: A combinação de ligação metálica mais forte, tamanho atômico menor, carga nuclear mais alta e empacotamento de cristal mais eficiente no alumínio leva a um ponto de fusão significativamente maior em comparação ao sódio.
