ELEMENTERNES METALLISKE KARAKTER: EGENSKABER - KEMI - 2025

Den metalliske karakter af elementerne i den periodiske tabel refererer til alle de variabler, kemiske og fysiske, der definerer metaller eller adskiller dem fra andre stoffer i naturen. De er generelt blanke, tætte, hårde faste stoffer med høje termiske og elektriske ledningsevner, formbare og smidige.

Imidlertid udviser ikke alle metaller sådanne egenskaber; for eksempel i tilfælde af kviksølv er dette en skinnende sort væske. Ligeledes afhænger disse variabler af betingelserne for tryk og temperatur på jorden. F.eks. Kan tilsyneladende ikke-metallisk brint fysisk opføre sig som et metal under ekstreme forhold.

Disse forhold kan være: under abysmal tryk eller meget kolde temperaturer, der svæver omkring absolut nul. For at definere, om et element er metallisk eller ej, er det nødvendigt at overveje mønstre skjult for observatørens øjne: atommønstre.

Disse skelner med større præcision og pålidelighed, hvilke er de metalliske elementer, og endda hvilket element er mere metallisk end et andet.

På denne måde hviler den sande metalliske karakter af en guldmønt mere på egenskaberne ved dens atomer end dem, der bestemmes af dens gyldne masse, men alligevel er de to nært beslægtede.

Hvilken af ​​mønterne er mere metallisk: en guld, en kobber eller en platin? Svaret er platin, og forklaringen ligger i dets atomer.

Hvordan varierer elementernes metalliske karakter i den periodiske tabel?

Det øverste billede viser elementernes periodiske egenskaber. Rækkerne svarer til perioderne og kolonnerne til grupperne.

Den metalliske karakter falder fra venstre mod højre og stiger i den modsatte retning. Dette stiger også fra top til bund og falder, når perioderne krydses til gruppehovederne. Den blå diagonale pil i tabellen viser ovenstående.

På denne måde har elementerne, der er tæt på den retning, som pilen peger på, en større metallisk karakter end dem, der er placeret i den modsatte retning (de gule blokke).

Derudover svarer de andre pile til andre periodiske egenskaber, der definerer i hvilken forstand disse øges eller formindskes, når elementet "metalliseres". For eksempel er elementerne i de gule blokke, selvom de har lav metallisk karakter, deres elektroniske affinitet og ioniseringsenergi høj.

For atomradier, jo større de er, jo mere metallisk er elementet; dette er angivet med den blå pil.

Egenskaber ved metalliske elementer

Den periodiske tabel viser, at metaller har store atomradier, lave ioniseringsenergier, lave elektroniske affiniteter og lave elektronegativiteter. Hvordan husker jeg alle disse egenskaber?

Det punkt, hvor de strømmer, er reaktiviteten (elektropositivitet), der definerer metaller, der oxiderer; de mister let elektroner.

Når de mister elektroner, danner metaller kationer (M ⁺). Derfor danner elementer med en højere metallisk karakter kationer lettere end de med en lavere metallisk karakter.

Et eksempel på dette er at overveje reaktiviteten af ​​gruppe 2-elementer, de jordalkalimetaller. Beryllium er mindre metallisk end magnesium, og magnesium er mindre metallisk end calcium.

Så indtil man når metalbarium, er den mest reaktive i gruppen (efter radium, radioaktivt element).

Hvordan påvirker atomradiusen metallernes reaktivitet?

Når atomradiusen øges, er valenselektronerne længere væk fra kernen, så de holdes mindre stærkt i atomet.

Men hvis en periode krydses til højre for det periodiske system, tilføjer kernen protoner til det nu mere positive legeme, som tiltrækker valenselektroner med større kraft, hvilket reducerer størrelsen på atomradiusen. Dette resulterer i et fald i den metalliske karakter.

Således har et meget lille atom med en meget positiv kerne en tendens til at få elektroner i stedet for at miste dem (ikke-metalliske elementer), og de der både kan vinde og miste elektroner betragtes som metalloider. Bor, silicium, germanium og arsen er nogle af disse metalloider.

På den anden side øges atomradiusen også, hvis der er ny energitilgængelighed for andre orbitaler, der opstår, når de falder ned i en gruppe.

Af denne grund bliver radierne, når de falder ned på det periodiske system, store, og kernen bliver ude af stand til at forhindre andre arter i at tage elektroner fra dens ydre skal.

På laboratoriet med et stærkt oxidationsmiddel - såsom fortyndet salpetersyre (HNO ₃) - kan metallernes reaktiviteter mod oxidation undersøges.

På samme måde er processerne til dannelse af dets metalhalogenider (f.eks. NaCl) eksperimenter, der demonstrerer denne reaktivitet.

Element med større metallisk karakter

Retningen af ​​den blå pil i billedet af den periodiske tabel fører til elementerne francium og cæsium. Francium er mere metallisk end cæsium, men i modsætning til sidstnævnte er francium kunstig og radioaktiv. Af denne grund indtager cesium stedet for det naturlige element med den største metalliske karakter.

Faktisk er en af ​​de bedst kendte (og mest eksplosive) reaktioner den, der opstår, når et stykke (eller dråber) cæsium kommer i kontakt med vand.

Den høje reaktivitet af cæsium, også oversat til dannelse af meget mere stabile forbindelser, er ansvarlig for den pludselige frigivelse af energi:

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

Den kemiske ligning giver os mulighed for at se oxidation af cæsium og reduktion af hydrogeler i vand til brintgas.

Element af mindre metallisk karakter

På den modsatte diagonal i det øverste højre hjørne af det periodiske bord fører fluor (F ₂, øverste billede) listen over ikke-metalliske elementer. Hvorfor? Fordi det er det mest elektronegative element i naturen og det med den laveste ioniseringsenergi.

Med andre ord reagerer den med alle elementerne i det periodiske system til at danne ion F ^- og ikke F ⁺.

Det er meget usandsynligt, at fluor mister elektroner i nogen kemisk reaktion, tværtimod det modsatte af metaller. Det er af denne grund, at det er det mindst metalliske element.

Referencer

1. Kemi LibreTexts. Periodiske tendenser. Hentet den 16. april 2018 fra: chem.libretexts.org
2. Lumen, kemi til ikke-store. Metallisk og ikke-metallisk karakter. Hentet den 16. april 2018 fra: kurser.lumenlearning.com
3. Kemi Opgave. (2018). Elektropositivitet eller metallisk karakter. Hentet den 16. april 2018 fra: chemistry-assignment.com
4. Juan Ramos. (24. november 2017). Komplet liste over metaller og ikke-metaller. Hentet den 16. april 2018 fra: sciencetrends.com
5. Anne Marie Helmenstine, ph.d. (05. september 2017). Metalliske egenskaber og tendenser. Hentet den 16. april 2018 fra: thoughtco.com
6. Eric Golub. (12. oktober 2009). Guld i eftermiddagsgangen.. Hentet den 16. april 2018 fra: flickr.com
7. Dnn87. (12. december 2007). Cesium / Cesiummetal fra Dennis sk-kollektionen.. Hentet den 16. april 2018 fra: commons.wikimedia.org
8. Sandbh. (23. januar 2017). Forskellige periodiske tendenser.. Hentet den 16. april 2018 fra: commons.wikimedia.org