- Kā periodiskajā tabulā mainās elementu metāliskais raksturs?
- Metālisko elementu īpašības
- Kā atoma rādiuss ietekmē metālu reaktivitāti?
- Lielāka metāla rakstura elements
- Neliela metāliska rakstura elements
- Atsauces
Metāla raksturs elementu periodiskās tabulas attiecas uz visiem šiem mainīgajiem, ķīmisko un fizikālo, kas definē metālus vai tos nošķir no citām vielām dabā. Parasti tās ir spīdīgas, blīvas, cietas cietas, ar lielu siltuma un elektrisko vadītspēju, formējamas un kaļamas.
Tomēr ne visiem metāliem ir šādas īpašības; piemēram, dzīvsudraba gadījumā tas ir spīdīgi melns šķidrums. Tāpat šie mainīgie lielumi ir atkarīgi no spiediena un temperatūras apstākļiem uz zemes. Piemēram, šķietami nemetāliskais ūdeņradis var fiziski izturēties kā metāls ekstremālos apstākļos.
Šie apstākļi var būt: zemā spiedienā vai ļoti aukstā temperatūrā, kas svārstās ap absolūto nulli. Lai definētu, vai elements ir metālisks vai nē, ir jāņem vērā modeļi, kas paslēpti no novērotāja acīm: atomu modeļi.
Tie ar lielāku precizitāti un uzticamību izšķir metāliskos elementus un pat to, kurš ir metāliskāks nekā cits.
Tādā veidā zelta monētas patiesais metāliskais raksturs vairāk balstās uz tās atomu īpašībām, nevis tām, kuras nosaka tās zelta masa, tomēr šīs divas ir cieši saistītas.
Kura no monētām ir metāliskāka: zelta, vara vai platīna? Atbilde ir platīna, un skaidrojums slēpjas tā atomos.
Kā periodiskajā tabulā mainās elementu metāliskais raksturs?
Augšējā attēlā parādītas elementu periodiskās īpašības. Rindas atbilst periodiem, bet kolonnas - grupām.
Metāliskais raksturs samazinās no kreisās puses uz labo un palielinās pretējā virzienā. Tas palielinās arī no augšas uz leju un samazinās, kad periodi tiek šķērsoti grupas galvām. Zilā diagonālā bultiņa tabulā norāda uz iepriekšminēto.
Tādā veidā elementiem, kas ir tuvu bultas virzienam, ir lielāks metālisks raksturs nekā tiem, kas atrodas pretējā virzienā (dzeltenie bloki).
Turklāt pārējās bultiņas atbilst citām periodiskām īpašībām, kas nosaka, kādā nozīmē tās palielinās vai samazinās, kad elements "metalizējas". Piemēram, dzelteno bloku elementiem, kaut arī tiem ir zems metāla raksturs, to elektroniskā afinitāte un jonizācijas enerģija ir augsta.
Atomu rādiusu gadījumā, jo lielāki tie ir, jo metālisks ir elements; to norāda zilā bultiņa.
Metālisko elementu īpašības
Periodiskā tabula rāda, ka metāliem ir lieli atomu rādiusi, zema jonizācijas enerģija, zema elektroniskā piederība un zema elektronegativitāte. Kā iegaumēt visas šīs īpašības?
To plūsmas punkts ir reaktivitāte (elektropozitivitāte), kas nosaka metālus, kuri oksidējas; tas ir, viņi viegli zaudē elektronus.
Kad viņi zaudē elektronus, metāli veido katjonus (M + ). Tāpēc elementi ar augstāku metālisko raksturu veido katjonus vieglāk nekā tie, kuriem ir zemāks metālisks raksturs.
Tā piemērs ir 2. grupas elementu - sārmzemju metālu - reaģētspēja. Berilijs ir mazāk metālisks nekā magnijs, un magnijs ir mazāk metālisks nekā kalcijs.
Tātad, līdz nonāk pie metāla bārija, kas ir grupas reaktīvākais (pēc rādija, radioaktīvā elementa).
Kā atoma rādiuss ietekmē metālu reaktivitāti?
Palielinoties atoma rādiusam, valences elektroni atrodas tālāk no kodola, tāpēc tie atomā tiek noturēti mazāk.
Tomēr, ja periods tiek novirzīts uz periodiskās tabulas labo pusi, tad kodols savam tagad pozitīvākajam ķermenim pievieno protonus, kas piesaista valences elektronus ar lielāku spēku, samazinot atoma rādiusa lielumu. Tā rezultātā samazinās metāliskais raksturs.
Tādējādi ļoti mazs atoms ar ļoti pozitīvu kodolu mēdz iegūt elektronus, nevis tos zaudēt (nemetāliski elementi), un tie, kas var gan iegūt, gan zaudēt elektronus, tiek uzskatīti par metalloīdiem. Bors, silīcijs, germānija un arsēns ir daži no šiem metalloīdiem.
No otras puses, atoma rādiuss palielinās arī tad, ja citiem orbitāļiem ir jauna enerģijas pieejamība, kas rodas, nolaižoties grupā.
Šī iemesla dēļ, nolaižoties uz periodiskās tabulas, rādiusi kļūst apjomīgi un kodols nespēj novērst citas sugas no elektronu ņemšanas no ārējā apvalka.
Laboratorijā ar spēcīgu oksidētāju - piemēram, atšķaidītu slāpekļskābi (HNO 3 ) - var pētīt metālu reaģētspēju pret oksidāciju.
Tādā pašā veidā metālu halogenīdu (piemēram, NaCl) veidošanās procesi ir arī eksperimenti, kas demonstrē šo reaģētspēju.
Lielāka metāla rakstura elements
Zilās bultiņas virziens periodiskās tabulas attēlā noved pie elementiem francija un cēzija. Francijs ir vairāk metālisks nekā cēzijs, bet atšķirībā no pēdējā, francijs ir mākslīgs un radioaktīvs. Šī iemesla dēļ cēzijs aizvieto dabisko elementu ar vislielāko metālisko raksturu.
Faktiski viena no zināmākajām (un eksplozīvākajām) reakcijām ir tāda, kas notiek, kad cēzija gabals (vai pilieni) nonāk saskarē ar ūdeni.
Augstā cēzija reaktivitāte, kas pārvēršas arī daudz stabilāku savienojumu veidošanā, ir atbildīga par pēkšņu enerģijas izdalīšanos:
2Cs (s) + 2H 2 O → 2CsOH (aq) + H 2 (g)
Ķīmiskais vienādojums ļauj mums redzēt cēzija oksidāciju un ūdeņraža samazināšanu ūdenī līdz ūdeņraža gāzei.
Neliela metāliska rakstura elements
Uz pretējās diagonāles periodiskās tabulas augšējā labajā stūrī fluors (F 2 , augšējais attēls) ir nemetālisko elementu saraksts. Kāpēc? Tā kā tas ir dabā visvairāk elektronegatīvais elements un tas, kura jonizācijas enerģija ir viszemākā.
Citiem vārdiem sakot, tas reaģē ar visiem periodiskās tabulas elementiem, veidojot jonu F - un nevis F + .
Ļoti ticams, ka fluors nevienā ķīmiskā reakcijā nezaudēs elektronus, tieši pretēji metāliem. Tieši šī iemesla dēļ tas ir vismazāk metāliskais elements.
Atsauces
- Ķīmija LibreTexts. Periodiskās tendences. Iegūts 2018. gada 16. aprīlī no vietnes chem.libretexts.org
- Lūmenis, ķīmija lielākajiem uzņēmumiem. Metālisks un nemetālisks raksturs. Saņemts 2018. gada 16. aprīlī no vietnes kursi.lumenlearning.com
- Ķīmijas darbs. (2018). Elektropozitivitāte vai metālisks raksturojums. Saņemts 2018. gada 16. aprīlī no vietnes chemistry-assignment.com
- Huans Ramoss. (2017. gada 24. novembris). Pilns metālu un nemetālu saraksts. Saņemts 2018. gada 16. aprīlī no: sciencetrends.com
- Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (2017. gada 5. septembris). Metālisko īpašību īpašības un tendences. Saņemts 2018. gada 16. aprīlī no vietnes: domaco.com
- Ēriks Golubs. (2009. gada 12. oktobris). Zelta pēcpusdienas gaitenī. . Iegūts 2018. gada 16. aprīlī no: flickr.com
- Dnn87. (2007. gada 12. decembris). Cēzijs / cēzija metāls no Dennis sk kolekcijas. . Saņemts 2018. gada 16. aprīlī no vietnes: commons.wikimedia.org
- Sandbh. (2017. gada 23. janvāris). Dažādas periodiskas tendences. . Saņemts 2018. gada 16. aprīlī no vietnes: commons.wikimedia.org