МЕТАЛЕН ХАРАКТЕР НА ЕЛЕМЕНТИТЕ: СВОЙСТВА - ХИМИЯ - 2024

В метален характер на елементите на периодичната таблица се отнася до всички тези променливи, химически и физически, които определят метали или ги отличават от други вещества в природата. Обикновено са лъскави, плътни, твърди твърди частици, с висока топло- и електрическа проводимост, формовъчни и пластични.

Не всички метали обаче проявяват такива характеристики; например, в случай на живак, това е лъскава черна течност. По същия начин, тези променливи зависят от земното налягане и температурните условия. Например привидно неметалният водород може да се държи физически като метал при екстремни условия.

Тези условия могат да бъдат: при аномални налягания или много студени температури, които се движат около абсолютна нула. За да определим дали даден елемент е метален или не, е необходимо да се разгледат модели, скрити от очите на наблюдателя: атомни модели.

Те разграничават с по-голяма точност и надеждност кои са металните елементи и дори кой елемент е по-метален от друг.

По този начин истинският метален характер на златна монета се опира повече на качествата на нейните атоми, отколкото на тези, определени от златната й маса, но двете са тясно свързани.

Коя от монетите е по-метална: златна, медна или платинена? Отговорът е платинен, а обяснението се крие в неговите атоми.

Как се различава металическият характер на елементите в периодичната таблица?

Горното изображение показва периодичните свойства на елементите. Редовете отговарят на периодите, а колоните - на групите.

Металният знак намалява отляво надясно и се увеличава в обратна посока. Също така, това се увеличава отгоре надолу и намалява с преминаването на периодите към главите на групата. Синята диагонална стрелка в таблицата показва гореспоменатото.

По този начин елементите, които са близо до посоката, на която стрелката сочи, имат по-голям метален характер от тези, разположени в обратна посока (жълтите блокове).

Освен това, другите стрелки съответстват на други периодични свойства, които определят в какъв смисъл тези увеличения или намаления, тъй като елементът "се метализира". Например елементите на жълтите блокове, въпреки че имат нисък метален характер, техният електронен афинитет и йонизационна енергия са високи.

В случая на атомните радиуси, колкото по-големи са те, толкова по-метален е елементът; това е обозначено със синята стрелка.

Свойства на металните елементи

Периодичната таблица показва, че металите имат големи атомни радиуси, ниски йонизационни енергии, ниски електронни афинитети и ниски електронегативи. Как да запомните всички тези свойства?

Точката, в която тече, е реактивността (електропозитивността), която определя металите, които се окисляват; тоест те губят лесно електроните.

Когато губят електрони, металите образуват катиони (M ⁺). Следователно елементи с по-висок метален характер образуват катиони по-лесно от тези с по-нисък метален характер.

Пример за това е да се разгледа реакционната способност на елементите от група 2, алкалоземните метали. Берилият е по-малко метален от магнезия, а магнезият е по-малко метален от калция.

И така, докато достигне металния барий, най-реактивния от групата (след радий, радиоактивен елемент).

Как атомният радиус влияе на реактивността на металите?

С увеличаването на атомния радиус валентните електрони са по-далеч от ядрото, така че те се задържат по-слабо в атома.

Ако обаче се премине период от дясната страна на периодичната таблица, ядрото добавя протони към своето сега по-положително тяло, което привлича валентни електрони с по-голяма сила, намалявайки размера на атомния радиус. Това води до намаляване на металния характер.

По този начин, много малък атом с много положително ядро ​​има тенденция да печели електрони, вместо да ги губи (неметални елементи), а тези, които могат както да спечелят, така и да загубят електрони, се считат за металоиди. Бор, силиций, германий и арсен са някои от тези металоиди.

От друга страна, атомният радиус също се увеличава, ако има нова наличност на енергия за други орбитали, което се случва при спускане в група.

По тази причина при спускане по периодичната таблица радиусите стават обемисти и ядрото не може да попречи на други видове да вземат електрони от външната си обвивка.

В лабораторията със силно окисляващо средство - като разредена азотна киселина (HNO ₃) - могат да се изучават реактивността на металите срещу окисляване.

По същия начин процесите на образуване на неговите метални халогениди (NaCl, например) също са експерименти, демонстриращи тази реактивност.

Елемент с по-голям метален характер

Посоката на синята стрелка в изображението на периодичната таблица води до елементите франций и цезий. Францият е по-метален от цезий, но за разлика от последния, франций е изкуствен и радиоактивен. По тази причина цезийът заема мястото на естествения елемент с най-голям метален характер.

Всъщност една от най-известните (и най-експлозивните) реакции е тази, която възниква, когато парче (или капки) цезий влезе в контакт с вода.

Високата реактивност на цезия, също така преведена в образуването на много по-стабилни съединения, е отговорна за внезапното освобождаване на енергия:

2CS (S) + 2Н ₂ O → 2CsOH (вод) + Н ₂ (г)

Химичното уравнение ни позволява да видим окисляването на цезия и редукцията на водородите във вода до водороден газ.

Елемент от маловажен метален характер

На противоположния диагонал, в горния десен ъгъл на периодичната таблица, флуорът (F ₂, горното изображение) води списъка с неметални елементи. Защо? Защото той е най-електронегативният елемент в природата и този с най-ниска енергия на йонизация.

С други думи, той реагира с всички елементи на периодичната таблица, за да образува йон F ^-, а не F ⁺.

Флуорът е малко вероятно да загуби електрони при някаква химическа реакция, точно обратното на металите. Именно поради тази причина той е най-малко метален елемент.

Препратки

1. Химия LibreTexts. Периодични тенденции. Произведено на 16 април 2018 г. от: chem.libretexts.org
2. Лумен, химия за не-специалности. Метален и неметален персонаж. Произведено на 16 април 2018 г. от:urs.lumenlearning.com
3. Назначение по химия. (2018). Електропозитивност или метален характер. Произведено на 16 април 2018 г. от: chemistry-assignment.com
4. Хуан Рамос. (24 ноември 2017 г.). Пълен списък на метали и неметали. Произведено на 16 април 2018 г. от: sciencetrends.com
5. Ан Мари Хелменстин, доктор на науките (05 септември 2017 г.). Свойства и тенденции на метални знаци. Произведено на 16 април 2018 г. от: thinkco.com
6. Ерик Голуб. (12 октомври 2009 г.). Злато в коридор следобед., Произведено на 16 април 2018 г. от: flickr.com
7. Dnn87. (12 декември 2007 г.). Цезий / Цезиев метал от колекцията на Dennis sk., Произведено на 16 април 2018 г. от: commons.wikimedia.org
8. Sandbh. (23 януари 2017 г.). Различни периодични тенденции., Произведено на 16 април 2018 г. от: commons.wikimedia.org