ELEMENTTIEN METALLIOMINAISUUS: OMINAISUUDET - KEMIA - 2025

Metallisen luonteen elementtien jaksollisen tarkoitetaan kaikkia muuttujia, kemiallisia ja fysikaalisia, jotka määrittelevät metalleja tai niiden erottamiseksi muiden aineiden luonteesta. Ne ovat yleensä kiiltäviä, tiheitä, kovia kiinteitä aineita, joilla on korkea lämmön- ja sähkönjohtavuus, muovattavia ja taipuisia.

Kaikilla metalleilla ei kuitenkaan ole sellaisia ​​ominaisuuksia; esimerkiksi elohopean tapauksessa tämä on kiiltävä musta neste. Samoin nämä muuttujat riippuvat paineen ja lämpötilan olosuhteista maassa. Esimerkiksi näennäisesti ei-metalli vety voi fyysisesti käyttäytyä kuin metalli äärimmäisissä olosuhteissa.

Nämä olosuhteet voivat olla: epänormaalissa paineissa tai erittäin kylmissä lämpötiloissa, jotka lepäävät absoluuttisen nollan ympärille. Jotta voidaan määrittää, onko elementti metalli vai ei, on otettava huomioon tarkkailijan silmistä piilotetut kuviot: atomikuviot.

Ne erottavat tarkemmin ja luotettavammin, mitkä ovat metalliset elementit ja jopa mikä elementti on metallisempi kuin toinen.

Tällä tavalla kultakolikon todellinen metalliominaisuus riippuu enemmän sen atomien ominaisuuksista kuin niiden kultaisen massan määrittelemistä ominaisuuksista, mutta nämä kaksi ovat läheisesti toisiinsa liittyviä.

Mikä kolikoista on metallisempaa: kulta-, kupari- tai platinarahat? Vastaus on platina, ja selitys löytyy sen atomista.

Kuinka elementtien metalliominaisuudet vaihtelevat jaksotaulukossa?

Yläkuva näyttää elementtien jaksoittaiset ominaisuudet. Rivit vastaavat ajanjaksoja ja sarakkeet ryhmiin.

Metallinen luonne vähenee vasemmalta oikealle ja kasvaa vastakkaiseen suuntaan. Myös tämä lisääntyy ylhäältä alas ja vähenee, kun jaksot ylitetään ryhmäpäihin. Taulukon sininen diagonaalinen nuoli ilmaisee edellä mainitun.

Tällä tavalla elementeillä, jotka ovat lähellä nuolen suuntaa, on suurempi metalliominaisuus kuin vastakkaiseen suuntaan (keltaiset lohkot).

Lisäksi muut nuolet vastaavat muita jaksollisia ominaisuuksia, jotka määrittelevät missä mielessä nämä kasvavat tai vähenevät elementin "metalloituessa". Esimerkiksi keltaisten lohkojen elementit, vaikka niillä on matala metalliominaisuus, niiden elektroninen affiniteetti ja ionisaatioenergia ovat korkeat.

Atomisäteiden tapauksessa mitä suurempia ne ovat, sitä metallisempi elementti on; tämä on merkitty sinisellä nuolella.

Metallielementtien ominaisuudet

Jaksollinen taulukko osoittaa, että metalleilla on suuret atomisäteet, alhaiset ionisaatioenergiat, alhaiset elektroniset affiniteetit ja alhaiset elektronegatiivisuudet. Kuinka muistaa kaikki nämä ominaisuudet?

Piste, jossa ne virtaavat, on reaktiivisuus (elektropositiivisuus), joka määrittelee hapettavat metallit; eli ne menettävät elektronit helposti.

Kun ne menettävät elektroneja, metallit muodostavat kationeja (M ⁺). Siksi elementit, joilla on korkeampi metalliominaisuus, muodostavat kationeja helpommin kuin ne, joilla on alhaisempi metalliominaisuus.

Esimerkki tästä on tarkastella ryhmän 2 alkuaineiden, maa-alkalimetallien, reaktiivisuutta. Berryllium on vähemmän metallista kuin magnesium ja magnesium on vähemmän metallista kuin kalsium.

Joten, kunnes saavutetaan metalli barium, ryhmän reaktiivisin (radiumin, radioaktiivisen elementin jälkeen).

Kuinka atomisäde vaikuttaa metallien reaktiivisuuteen?

Kun atomisäde kasvaa, valenssielektronit ovat kauempana ytimestä, joten ne pidetään vähemmän voimakkaasti atomissa.

Kuitenkin, jos jakso kulkee jaksotaulun oikealle puolelle, ydin lisää protoneja nyt positiivisempaan kappaleeseensa, joka houkuttelee valenssielektroneja suuremmalla voimalla vähentäen atomisäteen kokoa. Tämä johtaa metallisen luonteen laskuun.

Siksi hyvin pienellä atomilla, jolla on erittäin positiivinen ydin, on taipumus saada elektronia sen sijaan, että ne menettäisivät niitä (ei-metalliset elementit), ja niitä, jotka voivat sekä saada ja menettää elektroneja, pidetään metalloideina. Boori, pii, germanium ja arseeni ovat joitakin näistä metalloideista.

Toisaalta atomisäde kasvaa myös, jos muille kiertoradalle on saatavana uutta energiaa, mikä tapahtuu ryhmässä laskeutuessa.

Tästä syystä laskiessaan jaksotaajuudesta, säteet muuttuvat tilaviksi ja ydin ei kykene estämään muita lajeja ottamasta elektronia ulkokuorestaan.

Laboratoriossa voidaan tutkia vahvoilla hapettimilla - kuten laimealla typpihapolla (HNO ₃) - metallien reaktiivisuutta hapettumista vastaan.

Samalla tavalla sen metallihalidien (esimerkiksi NaCl) muodostumisprosessit ovat myös kokeita, jotka osoittavat tämän reaktiivisuuden.

Elementti, jolla on suurempi metallinen luonne

Sinisen nuolen suunta jaksollisen kuvan kuvassa johtaa alkuaineisiin francium ja cesium. Fransium on metallisempaa kuin cesium, mutta toisin kuin jälkimmäinen, fransium on keinotekoinen ja radioaktiivinen. Tästä syystä cesium korvaa luonnollisen elementin, jolla on suurin metalliominaisuus.

Itse asiassa yksi tunnetuimmista (ja räjähtävimmistä) reaktioista on se, joka tapahtuu, kun pala cesiumia (tai tippaa) joutuu kosketuksiin veden kanssa.

Cesiumin korkea reaktiivisuus, joka myös muuttuu paljon vakaampien yhdisteiden muodostumiseksi, vastaa äkillisestä energian vapautumisesta:

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

Kemiallisen yhtälön avulla voimme nähdä cesiumin hapettumisen ja vedessä olevien vedyn pelkistymisen vetykaasuksi.

Vähäisen metallisen elementin elementti

Vastakkaisella diagonaalilla jaksotaulun oikeassa yläkulmassa fluori (F ₂, yläkuva) johtaa ei-metallisten elementtien luetteloon. Miksi? Koska se on luonnossa kaikkein sähköä negatiivisin elementti ja jolla on pienin ionisaatioenergia.

Toisin sanoen se reagoi jaksollisen taulukon kaikkien elementtien kanssa muodostaen ionin F ^- eikä F ⁺.

Fluori on hyvin epätodennäköistä, että hän menettäisi elektronit missään kemiallisessa reaktiossa, päinvastoin kuin metallit. Tästä syystä se on vähiten metalliosa.

Viitteet

1. Kemia LibreTexts. Määräaikaiset suuntaukset. Haettu 16. huhtikuuta 2018, osoitteesta: chem.libretexts.org
2. Lumen, kemia muille kuin pääaineille. Metalliset ja ei-metalliset merkit. Haettu 16. huhtikuuta 2018, osoitteesta: kurssit.lumenlearning.com
3. Kemian tehtävä. (2018). Elektropositiivisuus tai metallihahmo. Haettu 16. huhtikuuta 2018, osoitteesta: chemistry-assignment.com
4. Juan Ramos. (24. marraskuuta 2017). Täydellinen luettelo metalleista ja ei-metalleista. Haettu 16. huhtikuuta 2018, osoitteesta: sciencetrends.com
5. Anne Marie Helmenstine, FT (5. syyskuuta 2017). Metalliset ominaisuudet ja suuntaukset. Haettu 16. huhtikuuta 2018, osoitteesta: thinkco.com
6. Eric Golub. (12. lokakuuta 2009). Kulta iltapäivän käytävällä.. Haettu 16. huhtikuuta 2018, osoitteesta: flickr.com
7. Dnn87. (12. joulukuuta 2007). Cesium / Cesium-metalli Dennis sk -mallistoista.. Haettu 16. huhtikuuta 2018, osoitteesta: commons.wikimedia.org
8. Sandbh. (23. tammikuuta 2017). Erilaiset jaksoittaiset suuntaukset.. Haettu 16. huhtikuuta 2018, osoitteesta: commons.wikimedia.org