CARACTERUL METALIC AL ELEMENTELOR: PROPRIETĂȚI - CHIMIE - 2025

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 din natură. Sunt, în general, solide strălucitoare, dense, dure, cu conductivități termice și electrice ridicate, modelabile și ductile.

Cu toate acestea, nu toate metalele prezintă astfel de caracteristici; de exemplu, în cazul mercurului, acesta este un lichid negru lucios. De asemenea, aceste variabile depind de condițiile de presiune și temperatură de pe sol. 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 reci, în jurul valorii de zero absolut. Pentru a defini dacă un element este metalic sau nu, este necesar să avem în vedere tipare ascunse ochilor observatorului: tipare atomice.

Acestea fac discriminări cu o precizie și fiabilitate mai mari care sunt elementele metalice și chiar care element este mai metalic decât altul.

În acest fel, adevăratul caracter metalic al unei monede de aur se bazează mai mult pe calitățile atomilor săi decât pe cele determinate de masa sa de aur, totuși cele două sunt strâns legate.

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

Cum variază caracterul metalic al elementelor în tabelul periodic?

Imaginea superioară arată proprietățile periodice ale elementelor. Rândurile corespund perioadelor și coloanele grupurilor.

Caracterul metalic scade de la stânga la dreapta și crește în direcția opusă. De asemenea, aceasta crește de sus în jos și scade pe măsură ce perioadele sunt traversate către capetele grupului. Săgeata diagonală albastră din tabel indică cele menționate mai sus.

În acest fel, elementele care sunt aproape de direcția de săgeată indică 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 sens acestea cresc sau scad pe măsură ce elementul „metalizează”. De exemplu, elementele blocurilor galbene, deși au caracter metalic scăzut, afinitatea lor electronică și energia de ionizare sunt mari.

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

Proprietățile elementelor metalice

Tabelul periodic arată că metalele au raze atomice mari, energii de ionizare reduse, afinități electronice scăzute și electronegativități scăzute. Cum să memoreze toate aceste proprietăți?

Punctul în care curg este reactivitatea (electropozitivitatea) care definește metalele, care se oxidează; adică pierd electroni cu ușurință.

Când pierd electroni, metalele formează cationi (M ⁺ ). Prin urmare, elementele cu un caracter metalic superior formează cationi mai ușor decât cei cu un caracter metalic inferior.

Un exemplu în acest sens este să luăm în considerare reactivitatea elementelor din grupa 2, metalele alcaline de pământ. Beriliu este mai puțin metalic decât magneziul, iar magneziul este mai puțin metalic decât calciul.

Așadar, până la atingerea bariului metalic, cel mai reactiv al grupului (după radio, element radioactiv).

Cum afectează raza atomică reactivitatea metalelor?

Pe măsură ce raza atomică crește, electronii de valență sunt mai departe de nucleu, deci sunt ținuți mai puțin puternic în atom.

Cu toate acestea, dacă o perioadă este traversată în partea dreaptă a tabelului periodic, nucleul adaugă protoni la corpul său acum mai pozitiv, care atrage electroni de valență cu o forță mai mare, reducând dimensiunea razei atomice. Aceasta duce la o scădere a caracterului metalic.

Astfel, un atom foarte mic cu un nucleu foarte pozitiv tinde să câștige electroni în loc să-i piardă (elemente nemetalice), iar cei care pot câștiga și pierde electroni sunt considerați metaloizi. Unul dintre acești metaloizi este borul, siliciul, germaniul și arsenul.

Pe de altă parte, raza atomică crește și dacă există disponibilitate nouă de energie pentru alte orbite, care apare la coborârea într-un grup.

Din acest motiv, când coboară pe tabelul periodic, razele devin voluminoase, iar nucleul devine incapabil să împiedice alte specii să ia electroni de pe învelișul său exterior.

În laborator, cu un puternic agent oxidant - cum ar fi acidul azotic diluat (HNO ₃ ) - reactivitatea metalelor împotriva oxidării poate fi studiată.

În același mod, procesele de formare a halogenurilor sale metalice (NaCl, de exemplu) sunt de asemenea experimente care demonstrează această reactivitate.

Element cu caracter metalic mai mare

Direcția săgeții albastre din imaginea tabelului periodic duce la elementele francium și cesiu. Franciul este mai metalic decât cesiul, dar spre deosebire de acesta din urmă, franciul este artificial și radioactiv. Din acest motiv, cesiul ia locul elementului natural cu cel mai mare caracter metalic.

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

Reactivitatea ridicată a cesiumului, tradusă și în formarea de compuși mult mai stabili, este responsabilă pentru eliberarea bruscă de energie:

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

Ecuația chimică ne permite să vedem oxidarea cesiului și reducerea hidrogenilor din apă la hidrogenul gazos.

Element cu caracter metalic minor

Pe diagonala opusă, în colțul din dreapta sus al tabelului periodic, 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 mică energie de ionizare.

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

Fluorul este foarte puțin probabil să piardă electroni în orice reacție chimică, exact opusul metalelor. Din acest motiv este cel mai puțin element metalic.

Referințe

1. Chimie LibreTexturi. Tendințe periodice. Preluat pe 16 aprilie 2018, de la: chem.libretexts.org
2. Lumen, chimie pentru non-majori. Caracter metalic și nemetalic. Preluat pe 16 aprilie 2018, de pe: courses.lumenlearning.com
3. Asignarea chimiei. (2018). Electropozitivitate sau caracter metalic. Preluat pe 16 aprilie 2018, de la: chemistry-assignment.com
4. Juan Ramos. (24 noiembrie 2017). Lista completă de metale și nemetale. Preluat pe 16 aprilie 2018, de la: sciencetrends.com
5. Anne Marie Helmenstine, doctorat. (05 septembrie 2017). Proprietățile și tendințele caracterului metalic. Preluat pe 16 aprilie 2018, de pe: thinkco.com
6. Eric Golub. (12 octombrie 2009). Aurul pe holul după-amiezii. . Preluat pe 16 aprilie 2018, de pe: flickr.com
7. Dnn87. (12 decembrie 2007). Cesiu / Cesiu metal din colecția Dennis sk. . Preluat pe 16 aprilie 2018, de pe: commons.wikimedia.org
8. Sandbh. (23 ianuarie 2017). Diverse tendințe periodice. . Preluat pe 16 aprilie 2018, de pe: commons.wikimedia.org