Alle kemiske grundstoffer kan betinget opdeles i ikke-metaller og metaller. Ved du, hvordan de adskiller sig? Hvordan bestemmer man deres position i tabellen over kemiske elementer? Du finder svar på disse og andre spørgsmål i vores artikel.
Placering af ikke-metaller og metaller: periodisk system
Det er ikke altid muligt at finde ud af, hvilken gruppe et kemisk grundstof tilhører ved ydre tegn og fysiske egenskaber. Egenskaberne for metaller og ikke-metaller kan bestemmes af deres placering i det periodiske system.
For at gøre dette skal du visuelt tegne en diagonal fra bor til astatin, fra 5 til 85 tal. I øverste højre hjørne vil overvejende være ikke-metaller. Der er et mindretal af dem i tabellen, kun 22 elementer. Metaller er på højre side af det periodiske system øverst - hovedsageligt i gruppe I, II og III.
Energiniveau
Forskelle mellem ikke-metaller og metaller skyldes i første omgang strukturen af deres atomer. Lad os starte med antallet af elektroner i det ydre energiniveau. For metalatomer varierer det fra et til tre. Som regel er dehar en stor radius, så metalatomer donerer ret nemt ydre elektroner, da de har stærke reducerende egenskaber.
Ikke-metaller har flere elektroner på det ydre niveau. Dette forklarer deres oxidative aktivitet. Ikke-metaller tilføjer manglende elektroner og fylder energiniveauet fuldstændigt. De stærkeste oxiderende egenskaber udvises af ikke-metaller fra anden og tredje periode i gruppe VI-VII.
Et fyldt energiniveau indeholder 8 elektroner. Halogener med valens I har den højeste oxidationsevne. Fluor er førende blandt dem, da dette grundstof ikke har nogen frie orbitaler.
Struktur af metaller og ikke-metaller: krystalgitter
Fysiske egenskaber af stoffer bestemmes af arrangementet af elementarpartikler. Hvis du betinget forbinder dem med imaginære linjer, får du en struktur kaldet et krystalgitter. Dens noder kan indeholde forskellige strukturer: atomer, molekyler eller ladede partikler - ioner.
I nogle ikke-metaller dannes et atomisk krystalgitter, hvis partikler er forbundet med kovalente bindinger. Stoffer med denne struktur er faste og ikke-flygtige. For eksempel fosfor, silicium og grafit.
I det molekylære krystalgitter er bindingen mellem elementarpartikler svagere. Typisk er sådanne ikke-metaller i en flydende eller gasformig aggregeringstilstand, men i nogle tilfælde er de faste, lavtsmeltende ikke-metaller.
I enhver metalprøve mister nogle af atomerne deres ydreelektroner. Samtidig bliver de til positivt ladede partikler - kationer. Sidstnævnte rekombinerer med elektroner og danner neutr alt ladede partikler - kationer, elektroner og atomer er samtidigt placeret i metalgitteret.
Fysiske egenskaber
Lad os starte med aggregeringstilstanden. Det er traditionelt accepteret, at alle metaller er faste stoffer. Den eneste undtagelse er kviksølv, en tyktflydende sølvagtig væske. Dens dampe er en forurening - et giftigt stof, der forårsager forgiftning af kroppen.
Et andet karakteristisk træk er den metalliske glans, som forklares ved, at metallets overflade reflekterer lysstråler. En anden vigtig egenskab er elektrisk og termisk ledningsevne. Denne egenskab skyldes tilstedeværelsen af frie elektroner i metalgitre, som i et elektrisk felt begynder at bevæge sig i en retning. Kviksølv leder varme og strøm bedst af alt, sølv har den laveste ydeevne.
Metalbinding forårsager formbarhed og duktilitet. Ifølge disse indikatorer er guld lederen, hvorfra det er muligt at rulle et ark så tykt som et menneskehår ud.
Oftest er de fysiske egenskaber af metaller og ikke-metaller modsatte. Så sidstnævnte er karakteriseret ved lave hastigheder af elektrisk og termisk ledningsevne, fraværet af metallisk glans. Under normale forhold er ikke-metaller i en gasformig eller flydende tilstand, og faste stoffer er altid sprøde og smeltelige, hvilket forklares af ikke-metallers molekylære struktur. Diamant, rødt fosfor og silicium er ildfaste ogikke-flygtige, disse er stoffer med en ikke-molekylær struktur.
Hvad er halvmetaller
I det periodiske system mellem metaller og ikke-metaller er der en række kemiske grundstoffer, der indtager en mellemposition. De kaldes halvmetaller. Atomer af halvmetaller er forbundet med en kovalent kemisk binding.
Disse stoffer kombinerer egenskaberne ved metaller og ikke-metaller. For eksempel er antimon et sølvhvidt krystallinsk stof og reagerer med syrer for at danne s alte, typiske metalliske egenskaber. På den anden side er antimon et meget skrøbeligt stof, som ikke kan smedes, og det kan endda knuses i hånden.
Så typiske ikke-metaller og metaller har modsatte egenskaber, men opdelingen er ret vilkårlig, da en række stoffer kombinerer begge egenskaber.
