Visus ķīmiskos elementus nosacīti var iedalīt nemetālos un metālos. Vai jūs zināt, kā viņi atšķiras? Kā noteikt to pozīciju ķīmisko elementu tabulā? Atbildes uz šiem un citiem jautājumiem atradīsit mūsu rakstā.
Nemetālu un metālu pozīcija: periodiskā tabula
Ne vienmēr pēc ārējām pazīmēm un fizikālajām īpašībām var noskaidrot, kurai grupai ķīmiskais elements pieder. Metālu un nemetālu īpašības var noteikt pēc to atrašanās vietas periodiskajā tabulā.
Lai to izdarītu, vizuāli jānovelk diagonāle no bora līdz astatīnam, no 5 līdz 85 cipariem. Augšējā labajā stūrī pārsvarā būs nemetāli. Tabulā no tiem ir mazākums, tikai 22 elementi. Metāli atrodas periodiskās tabulas labajā pusē augšpusē - galvenokārt I, II un III grupā.
Enerģijas līmenis
Atšķirības starp nemetāliem un metāliem sākotnēji rodas to atomu struktūras dēļ. Sāksim ar elektronu skaitu ārējā enerģijas līmenī. Metāla atomiem tas svārstās no viena līdz trim. Kā likums, viņiir liels rādiuss, tāpēc metālu atomi diezgan viegli ziedo ārējos elektronus, jo tiem ir spēcīgas reducējošās īpašības.
Nemetāliem ir vairāk elektronu ārējā līmenī. Tas izskaidro to oksidatīvo aktivitāti. Nemetāli pievieno trūkstošos elektronus, pilnībā aizpildot enerģijas līmeni. Spēcīgākās oksidējošās īpašības uzrāda VI-VII grupas otrā un trešā perioda nemetāli.
Piepildīts enerģijas līmenis satur 8 elektronus. Halogēniem ar valenci I ir vislielākā oksidējošā jauda. Fluors ir līderis starp tiem, jo šim elementam nav brīvu orbitāļu.
Metālu un nemetālu struktūra: kristāla režģi
Vielu fizikālās īpašības nosaka elementārdaļiņu izvietojums. Ja jūs nosacīti savienojat tos ar iedomātām līnijām, jūs iegūstat struktūru, ko sauc par kristāla režģi. Tā mezglos var būt dažādas struktūras: atomi, molekulas vai lādētas daļiņas – joni.
Dažos nemetālos veidojas atomu kristāliskais režģis, kura daļiņas savieno kovalentās saites. Vielas ar šādu struktūru ir cietas un nav gaistošas. Piemēram, fosfors, silīcijs un grafīts.
Molekulārajā kristāla režģī saikne starp elementārdaļiņām ir vājāka. Parasti šādi nemetāli ir šķidrā vai gāzveida agregācijas stāvoklī, bet dažos gadījumos tie ir cieti, zemas kušanas nemetāli.
Jebkurā metāla paraugā daži atomi zaudē savu ārējo daļuelektroni. Tajā pašā laikā tie pārvēršas pozitīvi lādētās daļiņās - katjonos. Pēdējie rekombinējas ar elektroniem, veidojot neitrāli lādētas daļiņas – katjoni, elektroni un atomi vienlaikus atrodas metāla režģī.
Fizikālās īpašības
Sāksim ar apkopošanas stāvokli. Tradicionāli tiek pieņemts, ka visi metāli ir cietas vielas. Vienīgais izņēmums ir dzīvsudrabs, viskozs sudrabains šķidrums. Tās tvaiki ir piesārņotājs – toksiska viela, kas izraisa organisma saindēšanos.
Vēl viena raksturīga iezīme ir metāliskais spīdums, kas izskaidrojams ar to, ka metāla virsma atstaro gaismas starus. Vēl viena svarīga iezīme ir elektriskā un siltuma vadītspēja. Šī īpašība ir saistīta ar brīvo elektronu klātbūtni metāla režģos, kas elektriskajā laukā sāk kustēties noteiktā virzienā. Dzīvsudrabs vislabāk vada siltumu un strāvu, sudrabam ir viszemākā veiktspēja.
Metāla saite rada kaļamību un elastību. Pēc šiem rādītājiem zelts ir līderis, no kura iespējams izritināt cilvēka mata biezu loksni.
Visbiežāk metālu un nemetālu fizikālās īpašības ir pretējas. Tātad pēdējiem ir raksturīgi zemi elektriskās un siltuma vadītspējas rādītāji, metāla spīduma trūkums. Normālos apstākļos nemetāli atrodas gāzveida vai šķidrā stāvoklī, un cietās vielas vienmēr ir trauslas un kūstošas, kas izskaidrojams ar nemetālu molekulāro struktūru. Dimants, sarkanais fosfors un silīcijs ir ugunsizturīgi unnav gaistošas, tās ir vielas ar nemolekulāru struktūru.
Kas ir pusmetāli
Periodiskajā tabulā starp metāliem un nemetāliem ir vairāki ķīmiskie elementi, kas ieņem starpstāvokli. Tos sauc par pusmetāliem. Pusmetālu atomi ir saistīti ar kovalentu ķīmisko saiti.
Šīs vielas apvieno metālu un nemetālu īpašības. Piemēram, antimons ir sudrabaini b alta kristāliska viela un reaģē ar skābēm, veidojot sāļus, kas ir tipiskas metāliskas īpašības. No otras puses, antimons ir ļoti trausla viela, ko nevar k alt, un to var pat sasmalcināt ar rokām.
Tātad, tipiskiem nemetāliem un metāliem ir pretējas īpašības, taču sadalījums ir diezgan patvaļīgs, jo vairākas vielas apvieno abas īpašības.
