МЕТАЛЕВИЙ ХАРАКТЕР ЕЛЕМЕНТІВ: ВЛАСТИВОСТІ - ХІМІЯ - 2026

Металевий характер елементів таблиці Менделєєва відноситься до всіх цих змінним, хімічному і фізичному, які визначають метали або відрізняють їх від інших речовин у природі. Вони, як правило, блискучі, щільні, тверді тверді речовини, з високою теплопровідністю та електропровідністю, формуються та пластичні.

Однак не всі метали мають такі характеристики; наприклад, у разі ртуті - це блискуча чорна рідина. Так само ці змінні залежать від умов тиску та температури на землі. Наприклад, начебто неметалічний водень може фізично поводитись як метал в екстремальних умовах.

Ці умови можуть бути: при нестандартному тиску або дуже холодних температурах, що коливаються навколо абсолютного нуля. Щоб визначити, металевий елемент чи ні, необхідно розглянути візерунки, приховані від очей спостерігача: атомні візерунки.

Вони з більшою точністю та надійністю розрізняють металеві елементи та навіть той, який є більш металевим, ніж інший.

Таким чином, справжній металевий характер золотої монети більше спирається на якості її атомів, ніж на ті, що визначаються її золотою масою, але ці два тісно пов'язані.

Яка з монет є більш металевою: золота, мідна або платинова? Відповідь - платина, а пояснення полягає в її атомах.

Як змінюється металевий характер елементів у періодичній таблиці?

На верхньому зображенні показані періодичні властивості елементів. Рядки відповідають періодам, а стовпці - групам.

Металевий символ зменшується зліва направо і посилюється в протилежному напрямку. Крім того, це збільшується зверху вниз і зменшується, коли періоди перетинаються на голови груп. Синя діагональна стрілка в таблиці вказує на згадане вище.

Таким чином елементи, близькі до напрямку, на який вказує стрілка, мають більший металевий характер, ніж ті, що розташовані у зворотному напрямку (жовті блоки).

Крім того, інші стрілки відповідають іншим періодичним властивостям, які визначають, у якому сенсі вони збільшуються або зменшуються як елемент "металізується". Наприклад, елементи жовтих блоків, хоча вони мають низький металевий характер, їхня електронна спорідненість та енергія іонізації є високими.

Що стосується атомних радіусів, то чим вони більші, тим більше металевий елемент; на це вказує синя стрілка.

Властивості металевих елементів

Періодична таблиця показує, що метали мають великі атомні радіуси, низькі енергії іонізації, низькі електронні спорідненості та низькі електронегативи. Як запам'ятати всі ці властивості?

Точка, в якій вони протікають, - це реактивність (електропозитивність), яка визначає метали, які окислюються; тобто вони легко втрачають електрони.

Коли вони втрачають електрони, метали утворюють катіони (М ⁺ ). Тому елементи з більш високим металевим символом утворюють катіони легше, ніж елементи з нижчим металевим характером.

Прикладом цього є розгляд реакційної здатності елементів групи 2, лужноземельних металів. Берилій менш металевий, ніж магній, а магній менш металевий, ніж кальцій.

Так що до досягнення барію металу, найбільш реактивного з групи (після радію, радіоактивного елемента).

Як атомний радіус впливає на реактивність металів?

Зі збільшенням радіусу атома валентні електрони знаходяться далі від ядра, тому вони менше тримаються в атомі.

Однак якщо період переходить до правої частини періодичної таблиці, ядро ​​додає протони до свого тепер більш позитивного тіла, яке залучає валентні електрони з більшою силою, зменшуючи розмір атомного радіуса. Це призводить до зменшення металевого характеру.

Таким чином, дуже малий атом з дуже позитивним ядром, як правило, отримує електрони замість того, щоб втрачати їх (неметалічні елементи), а ті, які можуть як набирати, так і втрачати електрони, вважаються металоїдами. Бор, кремній, германій та миш’як - деякі з цих металоїдів.

З іншого боку, атомний радіус також збільшується, якщо з’являється нова енергетична доступність для інших орбіталей, що виникає при спуску в групі.

З цієї причини при спуску на періодичну таблицю радіуси стають об'ємними, а ядро ​​стає нездатним перешкодити іншим видам брати електрони зі своєї зовнішньої оболонки.

У лабораторії за допомогою сильного окислювача - такого як розведена азотна кислота (HNO ₃ ) - можна вивчити реактивність металів проти окислення.

Таким же чином, процеси утворення його галогенідів металів (наприклад, NaCl) також є експериментами, що демонструють цю реакційну здатність.

Елемент більшого металевого характеру

Напрямок синьої стрілки на зображенні періодичної таблиці веде до елементів францію та цезію. Францій є більш металевим, ніж цезій, але на відміну від останнього, францій є штучним і радіоактивним. З цієї причини цезій займає місце природної стихії з найбільшим металевим характером.

Насправді одна з найвідоміших (і найбільш вибухонебезпечних) реакцій - це та, яка виникає, коли шматок (або краплі) цезію контактують з водою.

Висока реакційна здатність цезію, що також перетворюється на утворення набагато стійкіших сполук, є причиною раптового вивільнення енергії:

2Cs (s) + 2H ₂ O → 2CsOH (aq) + H ₂ (g)

Хімічне рівняння дозволяє нам бачити окислення цезію і відновлення водню у воді до газу водню.

Елемент другорядного металевого характеру

На протилежній діагоналі, у верхньому правому куті періодичної таблиці, фтор (F ₂ , верхнє зображення) веде список неметалічних елементів. Чому? Тому що це найбільш електронегативний елемент у природі та той, що має найменшу енергію іонізації.

Іншими словами, він реагує з усіма елементами періодичної таблиці, утворюючи іон F ^-, а не F ⁺ .

Фтор навряд чи втратить електрони в будь-якій хімічній реакції, зовсім протилежну металам. Саме з цієї причини це найменш металевий елемент.

Список літератури

1. Хімія LibreTexts. Періодичні тенденції. Отримано 16 квітня 2018 року з: chem.libretexts.org
2. Люмен, хімія для не мажорів. Металевий та неметалічний персонаж. Отримано 16 квітня 2018 року з: groups.lumenlearning.com
3. Призначення хімії. (2018). Електрочутливість або металевий характер. Отримано 16 квітня 2018 року з: chemistry-assignment.com
4. Хуан Рамос. (24 листопада 2017 р.). Повний перелік металів та неметалів. Отримано 16 квітня 2018 року з: sciencetrends.com
5. Енн Марі Гельменстін, к.т.н. (05 вересня 2017 р.). Властивості та тенденції металевих символів. Отримано 16 квітня 2018 року з: thinkco.com
6. Ерік Голуб. (12 жовтня 2009 р.). Золото в передпокій. . Отримано 16 квітня 2018 року з: flickr.com
7. Dnn87. (12 грудня 2007 р.). Метал цезію / цезію з колекції Dennis sk. . Отримано 16 квітня 2018 року з: commons.wikimedia.org
8. Sandbh. (23 січня 2017 р.). Різні періодичні тенденції. . Отримано 16 квітня 2018 року з: commons.wikimedia.org