- Jak zmienia się metaliczny charakter pierwiastków w układzie okresowym?
- Właściwości elementów metalowych
- Jak promień atomowy wpływa na reaktywność metali?
- Element o bardziej metalicznym charakterze
- Element o drobnym metalicznym charakterze
- Bibliografia
Metalicznej postaci elementów o okresowym odnosi się do wszystkich zmiennych, chemiczne i fizyczne, które definiują metali lub odróżniają je od innych substancji w przyrodzie. Są to na ogół błyszczące, gęste, twarde ciała stałe o wysokiej przewodności cieplnej i elektrycznej, dające się formować i ciągliwe.
Jednak nie wszystkie metale wykazują takie właściwości; na przykład w przypadku rtęci jest to błyszcząca czarna ciecz. Podobnie zmienne te zależą od warunków ciśnienia i temperatury w gruncie. Na przykład pozornie niemetaliczny wodór może fizycznie zachowywać się jak metal w ekstremalnych warunkach.
Mogą to być warunki: pod ciśnieniem bezdennym lub bardzo niskich temperaturach oscylujących wokół zera absolutnego. Aby określić, czy element jest metaliczny, czy nie, należy wziąć pod uwagę wzory ukryte przed oczami obserwatora: wzory atomowe.
Te z większą precyzją i niezawodnością rozróżniają elementy metalowe, a nawet który element jest bardziej metaliczny niż inny.
W ten sposób prawdziwy metaliczny charakter złotej monety opiera się bardziej na właściwościach jej atomów niż na cechach określanych przez jej złotą masę, jednak oba są ze sobą ściśle powiązane.
Która z monet jest bardziej metaliczna: złota, miedziana czy platynowa? Odpowiedzią jest platyna, a wyjaśnienie leży w jej atomach.
Jak zmienia się metaliczny charakter pierwiastków w układzie okresowym?
Górny obraz przedstawia okresowe właściwości pierwiastków. Wiersze odpowiadają okresom, a kolumny grupom.
Metaliczny charakter zmniejsza się od lewej do prawej i zwiększa się w przeciwnym kierunku. Również to rośnie od góry do dołu i maleje, gdy okresy przechodzą do głów grup. Niebieska ukośna strzałka w tabeli wskazuje na powyższe.
W ten sposób elementy znajdujące się blisko kierunku wskazywanego przez strzałkę będą miały bardziej metaliczny charakter niż te znajdujące się w przeciwnym kierunku (żółte bloki).
Dodatkowo pozostałe strzałki odpowiadają innym właściwościom okresowym, które określają, w jakim sensie te zwiększają się lub zmniejszają, gdy element „metalizuje”. Na przykład elementy żółtych bloków, mimo że mają niski charakter metaliczny, ich powinowactwo elektroniczne i energia jonizacji są wysokie.
W przypadku promieni atomowych, im są one większe, tym pierwiastek jest bardziej metaliczny; jest to oznaczone niebieską strzałką.
Właściwości elementów metalowych
Układ okresowy pokazuje, że metale mają duże promienie atomowe, niskie energie jonizacji, niskie powinowactwa elektronowe i niskie elektroujemności. Jak zapamiętać wszystkie te właściwości?
Punktem ich przepływu jest reaktywność (elektrododatniość) definiująca metale, które utleniają się; to znaczy łatwo tracą elektrony.
Kiedy tracą elektrony, metale tworzą kationy (M + ). Dlatego pierwiastki o wyższym charakterze metalicznym łatwiej tworzą kationy niż elementy o niższym charakterze metalicznym.
Przykładem tego jest rozważenie reaktywności pierwiastków z grupy 2, metali ziem alkalicznych. Beryl jest mniej metaliczny niż magnez, a magnez jest mniej metaliczny niż wapń.
Tak dalej, aż dotarliśmy do metalicznego baru, najbardziej reaktywnego z grupy (po radie, pierwiastku radioaktywnym).
Jak promień atomowy wpływa na reaktywność metali?
Wraz ze wzrostem promienia atomowego elektrony walencyjne znajdują się dalej od jądra, więc są one słabiej utrzymywane w atomie.
Jeśli jednak okres jest przesuwany na prawą stronę układu okresowego, jądro dodaje protony do swojego teraz bardziej dodatniego ciała, które przyciąga elektrony walencyjne z większą siłą, zmniejszając rozmiar promienia atomowego. Powoduje to zmniejszenie metalicznego charakteru.
Tak więc bardzo mały atom z bardzo dodatnim jądrem ma tendencję do pozyskiwania elektronów zamiast ich utraty (pierwiastki niemetaliczne), a te, które mogą zarówno zyskiwać, jak i tracić elektrony, są uważane za metaloidy. Bor, krzem, german i arsen to tylko niektóre z tych metaloidów.
Z drugiej strony, promień atomowy również wzrasta, jeśli jest dostępna nowa energia dla innych orbitali, co ma miejsce podczas opadania w grupie.
Z tego powodu podczas opadania w układzie okresowym promienie stają się nieporęczne, a jądro nie jest w stanie powstrzymać innych gatunków przed pobieraniem elektronów z zewnętrznej powłoki.
W laboratorium za pomocą silnego utleniacza - np. Rozcieńczonego kwasu azotowego (HNO 3 ) - można badać reaktywność metali na utlenianie.
W ten sam sposób procesy tworzenia się jego metalohalogenków (na przykład NaCl) są również eksperymentami wykazującymi tę reaktywność.
Element o bardziej metalicznym charakterze
Kierunek niebieskiej strzałki na obrazie układu okresowego prowadzi do pierwiastków wapnia i cezu. Wapń jest bardziej metaliczny niż cez, ale w przeciwieństwie do tego ostatniego frans jest sztuczny i radioaktywny. Z tego powodu cez zajmuje miejsce naturalnego pierwiastka o największym metalicznym charakterze.
W rzeczywistości jedną z najbardziej znanych (i najbardziej wybuchowych) reakcji jest ta, która zachodzi, gdy kawałek (lub krople) cezu wchodzi w kontakt z wodą.
Za nagłe uwolnienie energii odpowiada wysoka reaktywność cezu, przekładająca się również na tworzenie się znacznie stabilniejszych związków:
2Cs (s) + 2H 2 O → 2CsOH (aq) + H 2 (g)
Równanie chemiczne pozwala nam zobaczyć utlenianie cezu i redukcję wodoru w wodzie do gazowego wodoru.
Element o drobnym metalicznym charakterze
Na przeciwległej przekątnej, w prawym górnym rogu układu okresowego , na czele listy pierwiastków niemetalicznych znajduje się fluor (F 2 , górne zdjęcie). Czemu? Ponieważ jest to najbardziej elektroujemny pierwiastek w przyrodzie i ten o najniższej energii jonizacji.
Innymi słowy, reaguje ze wszystkimi elementami układu okresowego, tworząc jon F - a nie F + .
Fluor raczej nie straci elektronów w żadnej reakcji chemicznej, w przeciwieństwie do metali. Z tego powodu jest to najmniej metaliczny element.
Bibliografia
- Chemistry LibreTexts. Okresowe trendy. Pobrane 16 kwietnia 2018 z: chem.libretexts.org
- Lumen, chemia dla innych kierunków. Charakter metaliczny i niemetaliczny. Pobrane 16 kwietnia 2018 r. Z: course.lumenlearning.com
- Przydział chemii. (2018). Dodatni prąd elektryczny lub metaliczny charakter. Pobrane 16 kwietnia 2018 r. Z: chemistry-assignment.com
- Juan Ramos. (24 listopada 2017). Pełna lista metali i niemetali. Pobrane 16 kwietnia 2018 z: sciencetrends.com
- Dr Anne Marie Helmenstine (05 września 2017). Właściwości i trendy metalicznych postaci. Pobrane 16 kwietnia 2018 r.Z: thinkco.com
- Eric Golub. (12 października 2009). Złoto w popołudniowym korytarzu. . Pobrane 16 kwietnia 2018 r.Z: flickr.com
- Dnn87. (12 grudnia 2007). Cez / cez metaliczny z kolekcji Dennis sk. . Pobrane 16 kwietnia 2018 z: commons.wikimedia.org
- Sandbh. (23 stycznia 2017). Różne okresowe trendy. . Pobrane 16 kwietnia 2018 z: commons.wikimedia.org