Metale i niemetale: opis porównawczy

Wszystkie pierwiastki chemiczne można z grubsza podzielić na niemetale i metale. Czy wiesz, czym się różnią?? Jak znajdują swoje miejsce w tabeli pierwiastków chemicznych?? Odpowiedzi na te i inne pytania znajdziesz w naszym artykule.

Położenie niemetali i metali: tabela Mendelejewa

Z wyglądu zewnętrznego i właściwości fizycznych nie zawsze można wywnioskować, do której grupy należy dany pierwiastek chemiczny. Właściwości metali i niemetali można określić na podstawie ich położenia w układzie okresowym.

Aby to zrobić, narysuj wizualnie przekątną od boru do astatytu, od numeru 5 do 85. W prawym górnym rogu będą przeważały niemetale. Stanowią one mniejszość w tabeli, w sumie 22 elementy. Metale znajdują się w prawej górnej części układu okresowego - głównie w grupach I, II i III.

Poziom energii

Różnice między niemetalami i metalami są początkowo zdeterminowane przez budowę ich atomów. Zacznijmy od liczby elektronów na zewnętrznym poziomie energetycznym. W przypadku atomów metali liczba ta waha się od jednego do trzech. Mają one zwykle duży promień, więc atomy metali mogą dość łatwo oddać swoje zewnętrzne elektrony, ponieważ mają silne właściwości redukcyjne.

Niemetale mają więcej elektronów na poziomie zewnętrznym. To tłumaczy ich aktywność oksydacyjną. Niemetale dołączają brakujące elektrony, wypełniając całkowicie poziom energetyczny. Najsilniejszą aktywność utleniającą wykazują niemetale z grup VI-VII drugiego i trzeciego okresu.

Wypełniony poziom energetyczny zawiera 8 elektronów. Największy Halogeny o walencji I są utleniające. Fluor jest w czołówce, ponieważ nie ma wolnych orbitali.

Struktura metali i niemetali: sieć krystaliczna

O właściwościach fizycznych materii decyduje ciąg cząstek elementarnych. Jeśli połączymy cząstki elementarne za pomocą wyimaginowanych linii otrzymamy strukturę zwaną kratą. Jego złącza mogą zawierać różne struktury: atomy, cząsteczki lub naładowane cząstki, takie jak jony.

Niektóre niemetale tworzą atomową sieć krystaliczną, której cząsteczki są połączone wiązaniami kowalencyjnymi. Substancje o tej strukturze są stałe i nielotne. Na przykład fosfor, krzem i grafit.

W molekularnej sieci krystalicznej wiązania między cząstkami elementarnymi są słabsze. Te niemetale są zazwyczaj w stanie ciekłym lub gazowym, ale w niektórych przypadkach są to stałe, topliwe niemetale.

W każdej próbce metalu, niektóre atomy tracą swoje zewnętrzne elektrony. Czyniąc to, zwracają się pozytywnie naładowane cząstki - kacje. Te ostatnie łączą się z elektronami tworząc neutralnie naładowane cząstki - siatka metalowa zawiera kationy, elektrony i atomy jednocześnie.

Właściwości fizyczne

Zacznijmy od stanu zagregowanego. Tradycyjnie przyjmuje się, że wszystkie metale są ciałami stałymi. Jedynym wyjątkiem jest rtęć, lepka, srebrzysta ciecz. Jego opary to skażenie - substancja toksyczna, która powoduje zatrucie.

Jeszcze jeden cecha charakterystyczna - metaliczny połysk, który wynika z faktu, że powierzchnia metalu odbija światło. Inną ważną cechą jest przewodność elektryczna i cieplna. Właściwość tę zawdzięczamy elektronom swobodnym w siatce metali, które poddane działaniu pola elektrycznego zaczynają poruszać się w przeciwnych kierunkach. Rtęć przewodzi ciepło i prąd lepiej niż jakikolwiek inny materiał, a srebro najmniej.

Metaliczne wiązanie sprawia, że są one plastyczne i ciągliwe. Złoto, które może zwinąć arkusz grubości ludzkiego włosa, prowadzi pod tym względem.

Przez większość czasu właściwości fizyczne metale iniemetali naprzeciwko. Te ostatnie charakteryzują się więc niską przewodnością elektryczną i cieplną, a także brakiem metalicznego połysku. W zwykłych warunkach niemetale są w gazowy lub stan ciekły, natomiast ciała stałe są zawsze kruche i topliwe, co wynika z budowy cząsteczkowej niemetali. diament, czerwony fosfor i krzem są substancjami ogniotrwałymi i nielotnymi, niemolekularnymi.

Co to są półmetale

W układzie okresowym, pomiędzy metalami a niemetalami, znajduje się szereg pierwiastków chemicznych, które zajmują pozycję pośrednią. Nazywa się je półmetalami. Atomy półmetali są związane kowalencyjnym wiązaniem chemicznym.

Substancje te łączą w sobie cechy metali i niemetali. Antymon, na przykład, jest substancją krystaliczną kolor srebrzystobiały, reaguje z kwasami tworząc sole, typowa właściwość metaliczna. Z drugiej strony, antymon jest bardzo kruchą substancją, która nie może być młotkowana, a nawet może być zgnieciona ręką.

Tak więc typowe niemetale i metale posiadają przeciwstawne właściwości, ale podział ten jest dość arbitralny, gdyż wiele substancji łączy obie cechy.