Wszystkie pierwiastki chemiczne można warunkowo podzielić na niemetale i metale. Czy wiesz, czym się różnią? Jak określić ich pozycję w tabeli pierwiastków chemicznych? Odpowiedzi na te i inne pytania znajdziesz w naszym artykule.
Pozycja niemetali i metali: układ okresowy
Nie zawsze jest możliwe ustalenie, do której grupy należy dany pierwiastek chemiczny na podstawie zewnętrznych znaków i właściwości fizycznych. Właściwości metali i niemetali można określić na podstawie ich położenia w układzie okresowym.
Aby to zrobić, musisz wizualnie narysować przekątną od boru do astatu, od 5 do 85 liczb. W prawym górnym rogu będą głównie niemetale. W tabeli jest ich mniej, tylko 22 elementy. Metale znajdują się po prawej stronie układu okresowego u góry - głównie w grupach I, II i III.
Poziom energetyczny
Różnice między niemetalami a metalami wynikają początkowo ze struktury ich atomów. Zacznijmy od liczby elektronów na zewnętrznym poziomie energetycznym. W przypadku atomów metali waha się od jednego do trzech. Z regułymają duży promień, więc atomy metali dość łatwo oddają zewnętrzne elektrony, ponieważ mają silne właściwości redukujące.
Niemetale mają więcej elektronów na zewnętrznym poziomie. To wyjaśnia ich aktywność oksydacyjną. Niemetale dodają brakujące elektrony, całkowicie wypełniając poziom energii. Najsilniejsze właściwości utleniające wykazują niemetale drugiego i trzeciego okresu grup VI-VII.
Wypełniony poziom energii zawiera 8 elektronów. Halogeny z wartościowością Posiadam największą moc utleniania, wśród nich liderem jest fluor, gdyż pierwiastek ten nie ma wolnych orbitali.
Struktura metali i niemetali: sieci krystaliczne
Właściwości fizyczne substancji są określane przez ułożenie cząstek elementarnych. Jeśli warunkowo połączysz je wyimaginowanymi liniami, otrzymasz strukturę zwaną siecią krystaliczną. Jego węzły mogą zawierać różne struktury: atomy, cząsteczki lub naładowane cząstki - jony.
W niektórych niemetalach powstaje atomowa sieć krystaliczna, której cząstki są połączone wiązaniami kowalencyjnymi. Substancje o tej strukturze są stałe i nielotne. Na przykład fosfor, krzem i grafit.
W molekularnej sieci krystalicznej wiązanie między cząstkami elementarnymi jest słabsze. Zazwyczaj takie niemetale są w stanie ciekłym lub gazowym skupienia, ale w niektórych przypadkach są to stałe, niskotopliwe niemetale.
W każdej próbce metalu niektóre atomy tracą swoją zewnętrzną częśćelektrony. Jednocześnie zamieniają się w dodatnio naładowane cząstki - kationy. Te ostatnie rekombinują z elektronami, tworząc neutralnie naładowane cząstki - kationy, elektrony i atomy znajdują się jednocześnie w metalowej sieci.
Właściwości fizyczne
Zacznijmy od stanu agregacji. Tradycyjnie przyjmuje się, że wszystkie metale są ciałami stałymi. Jedynym wyjątkiem jest rtęć, lepka srebrzysta ciecz. Jego opary są zanieczyszczeniem – substancją toksyczną, która powoduje zatrucie organizmu.
Kolejną charakterystyczną cechą jest metaliczny połysk, który tłumaczy się tym, że powierzchnia metalu odbija promienie świetlne. Kolejną ważną cechą jest przewodność elektryczna i cieplna. Ta właściwość wynika z obecności wolnych elektronów w metalowych sieciach, które w polu elektrycznym zaczynają poruszać się w określonym kierunku. Rtęć najlepiej przewodzi ciepło i prąd, srebro ma najniższą wydajność.
Wiązanie metalu powoduje ciągliwość i ciągliwość. Według tych wskaźników liderem jest złoto, z którego można rozwinąć arkusz grubości ludzkiego włosa.
Najczęściej właściwości fizyczne metali i niemetali są przeciwne. Tak więc te ostatnie charakteryzują się niskimi wskaźnikami przewodności elektrycznej i cieplnej, brakiem metalicznego połysku. W normalnych warunkach niemetale są w stanie gazowym lub ciekłym, a ciała stałe są zawsze kruche i topliwe, co tłumaczy się strukturą molekularną niemetali. Diament, czerwony fosfor i krzem są ogniotrwałe inielotne, są to substancje o niemolekularnej strukturze.
Co to są półmetale
W układzie okresowym między metalami i niemetalami istnieje szereg pierwiastków chemicznych, które zajmują pozycję pośrednią. Nazywane są półmetalami. Atomy półmetali są połączone kowalencyjnym wiązaniem chemicznym.
Substancje te łączą w sobie cechy metali i niemetali. Na przykład antymon jest srebrzystobiałą substancją krystaliczną i reaguje z kwasami, tworząc sole o typowych właściwościach metalicznych. Z drugiej strony antymon jest bardzo delikatną substancją, której nie można sfałszować, a nawet można ją zmiażdżyć ręcznie.
Tak więc typowe niemetale i metale mają przeciwstawne właściwości, ale podział jest raczej arbitralny, ponieważ wiele substancji łączy obie cechy.
