Caracterul metalic al elementelor: proprietăți

Caracterul metalic al elementelor din tabelul periodic se referă la toate acele variabile, chimice și fizice, care definesc metalele sau le disting de alte substanțe ale naturii. Ele sunt, în general, solide solide, dense, solide, cu conductivități termice și electrice ridicate, turnate și ductile.

Cu toate acestea, nu toate metalele prezintă astfel de caracteristici; de exemplu, în cazul mercurului, acesta este un lichid negru strălucitor. De asemenea, aceste variabile depind de condițiile de presiune și temperatură pe uscat. De exemplu, hidrogenul, aparent nemetalic, se poate comporta fizic ca un metal în condiții extreme.

Aceste condiții pot fi: sub presiuni abisale sau temperaturi foarte scăzute, situându-se pe zero. Pentru a defini dacă un element este metalic sau nu, este necesar să se ia în considerare modele ascunse în ochii observatorului: modelele atomice.

Acestea discriminează cu o mai mare precizie și fiabilitate care sunt elementele metalice și chiar ce element este mai metalic decât altul.

În acest fel, caracterul metalic adevărat al unei monede de aur se bazează mai mult pe calitățile atomilor săi decât cei determinați de masa aurie, dar ambele sunt strâns legate.

Care dintre monede este mai metalică: una de aur, una de cupru sau o platină? Răspunsul este platină, iar explicația se află în atomii săi.

Cum variază caracterul metalic al elementelor în tabelul periodic?

În imaginea superioară avem proprietățile periodice ale elementelor. Rândurile corespund perioadelor, iar coloanele corespund grupurilor.

Caracterul metalic scade de la stânga la dreapta și crește în direcția opusă. De asemenea, crește dinspre partea de sus în jos și scade pe măsură ce perioadele se îndreaptă către capul grupului. Săgeata albastră diagonală de pe masă indică cele menționate mai sus.

În acest fel, elementele apropiate de direcția indicată de săgeată au un caracter metalic mai mare decât cele situate în direcția opusă (blocurile galbene).

În plus, celelalte săgeți corespund altor proprietăți periodice, care definesc în ce direcție ele cresc sau scad, pe măsură ce elementul este "metalizat". De exemplu, elementele blocurilor galbene, deși au un caracter metalic scăzut, afinitatea electronică și energia lor de ionizare sunt ridicate.

În cazul radiourilor atomice, cu cât sunt mai mari, cu atât este mai metalic elementul; Acest lucru este indicat de săgeata albastră.

Proprietățile elementelor de caractere metalice

În tabelul periodic se observă că metalele au raze atomice mari, energii reduse de ionizare, afinități electronice scăzute și electronegativități scăzute. Cum să memorați toate aceste proprietăți?

Punctul în care acestea curg este reactivitatea (electroposibilitatea) care definește metalele care sunt oxidate; adică, ei pierd cu ușurință electronii.

Atunci când pierd electroni, metalele formează cationi (M +). Prin urmare, elementele cu caractere metalice mai mari formează cationi cu mai multă ușurință decât cele cu un caracter mai puțin metalic.

Un exemplu de mai sus este de a lua în considerare reactivitatea elementelor din grupa 2, metalele alcalino-pământoase. Beriliul este mai puțin metalic decât magneziu și, la rândul său, este mai puțin metalic decât calciul.

Așa că până când ajungi la metalul de bariu, cel mai reactiv al grupului (după radio, element radioactiv).

Cum afectează raza atomică reactivitatea metalelor?

Pe măsură ce raza atomică crește, electronii de valență se află mai departe de nucleu, astfel încât sunt reținuți cu mai puțină forță în atom.

Totuși, dacă o perioadă este călătorită în partea dreaptă a mesei periodice, nucleul adaugă protoni corpului său, acum mai pozitiv, care atrage mai puternic electronii de valență, reducând dimensiunea razei atomice. Acest lucru duce la o scădere a caracterului metalic.

Astfel, un atom foarte mic, cu un nucleu foarte pozitiv, tinde să obțină electroni în loc să le piardă (elemente nemetalice), iar cele care pot câștiga și pierde electroni sunt considerate metaloide. Boron, siliciu, germaniu și arsenic sunt unele dintre aceste metaloide.

Pe de altă parte, raza atomică crește, de asemenea, dacă există o disponibilitate nouă de energie pentru alte orbite, care apare când coboară într-un grup.

Din acest motiv, coborând în tabelul periodic, razele devin voluminoase și nucleul devine incapabil să împiedice alte specii să smulgă electronii din stratul său exterior.

În laborator, cu un agent puternic de oxidare - cum ar fi acidul azotic diluat (HNO ₃ ) - pot fi studiate reactivitățile metalelor împotriva oxidării.

În același mod, procesele de formare a halogenurilor lor metalice (de exemplu, NaCI) sunt, de asemenea, experimente demonstrative ale acestei reactivități.

Element de caracter metalic mai mare

Direcția săgeții albastre din imaginea mesei periodice conduce la elementele francio și cesiu. Frunza este mai metalică decât cesiul, dar spre deosebire de acesta, franciul este artificial și radioactiv. Din acest motiv, cesiul ocupă locul elementului natural cu un caracter metalic mai mare.

De fapt, una dintre cele mai cunoscute (și explozive) reacții cunoscute este aceea care apare atunci când o piesă (sau picături) de cesiu intră în contact cu apa.

Reactivitatea ridicată a cesiului, de asemenea, tradusă în formarea compușilor mult mai stabili, este responsabilă pentru eliberarea bruscă de energie:

2Cs (s) + 2H20 -> 2CsOH (aq) + H2 (g)

Ecuația chimică permite să se vadă oxidarea cesiului și reducerea hidrogenului din apă în hidrogen gazos.

Element de caracter metalic mai mic

Pe diagonala opusă, în colțul din dreapta sus al mesei periodice, fluorul (F ₂, imaginea de sus) conduce lista elementelor nemetalice. De ce? Deoarece este cel mai electronegativ element din natură și cel cu cea mai scăzută energie de ionizare.

Cu alte cuvinte, reacționează cu toate elementele tabelului periodic pentru a forma ionul F - și nu F +.

Este puțin probabil ca fluorul să-și piardă electronii în orice reacție chimică, mult opusul metalelor. Din acest motiv este elementul caracterului cel mai puțin metalic.