METALNI KARAKTER ELEMENATA: SVOJSTVA - KEMIJA - 2025

Metalni karakter elemenata periodičkog se odnosi na sve one varijable, kemijskim i fizikalnim, koji definiraju metala ili se razlikuju od drugih tvari u prirodi. Obično su sjajne, guste, čvrste tvari, visoke toplinske i električne provodljivosti, mogu se oblikovati i duktilno.

Međutim, nemaju svi metali takve karakteristike; na primjer, u slučaju žive, to je sjajna crna tekućina. Isto tako, ove varijable ovise o uvjetima tlaka i temperature na tlu. Na primjer, naizgled nemetalni vodik može se fizički ponašati poput metala u ekstremnim uvjetima.

Ovi uvjeti mogu biti: pod nemoćnim pritiscima ili vrlo hladnim temperaturama koje lebde oko apsolutne nule. Da bismo odredili je li element metalik ili ne, potrebno je razmotriti uzorke skrivene od promatračevih očiju: atomske obrasce.

Oni s većom preciznošću i pouzdanošću razlikuju metalne elemente, pa čak i koji su metalni elementi više.

Na taj način, pravi metalni karakter zlatnika više počiva na kvalitetama njegovih atoma nego na onima utvrđenim njegovom zlatnom masom, a dva su usko povezana.

Koji je od novčića metalniji: zlatni, bakarni ili platinasti? Odgovor je platinast, a objašnjenje leži u njegovim atomima.

Kako se metalni karakter elemenata razlikuje u periodičnoj tablici?

Gornja slika prikazuje periodična svojstva elemenata. Redovi odgovaraju razdobljima, a stupci skupinama.

Metalni se znak smanjuje s lijeva na desno, a povećava se u suprotnom smjeru. Također, to se povećava od vrha do dna i smanjuje se kako se razdoblja prelaze u glave skupina. Plava dijagonalna strelica u tablici označava gore spomenuto.

Na taj način elementi koji su blizu smjera strelice pokazuju veći metalni karakter od onih smještenih u suprotnom smjeru (žuti blokovi).

Uz to, ostale strelice odgovaraju drugim periodičkim svojstvima, koja definiraju u kojem se smislu te pojačane ili smanjuju kao element "metalizira". Na primjer, elementi žutih blokova, iako imaju nizak metalni karakter, njihov je elektronički afinitet i energija ionizacije visok.

U slučaju atomskog radijusa, što su oni veći, metalniji je element; to je naznačeno plavom strelicom.

Svojstva metalnih elemenata

Periodična tablica pokazuje da metali imaju velike atomske radijuse, nisku energiju ionizacije, mali elektronički afinitet i nisku elektronegativnost. Kako zapamtiti sva ova svojstva?

Točka u kojoj teče je reaktivnost (elektropozitiv) koja definira metale koji oksidiraju; to jest, lako gube elektrone.

Kad izgube elektrone, metali tvore katione (M ⁺). Stoga elementi s višim metalnim karakterom formiraju katione lakše nego oni s nižim metalnim karakterom.

Primjer za to je razmatranje reaktivnosti elemenata grupe 2, zemnoalkalnih metala. Berilij je manje metalan od magnezija, a magnezij manje metalan nego kalcij.

I tako sve do postizanja metalnog barija, najaktivnijeg u grupi (nakon radija, radioaktivnog elementa).

Kako atomski radijus utječe na reaktivnost metala?

Kako se atomski radijus povećava, valencijski se elektroni nalaze dalje od jezgre, pa se manje drže u atomu.

Međutim, ako se razdoblje pređe s desne strane periodične tablice, jezgro dodaje protone svom sada pozitivnijem tijelu, koje privlači valentne elektrone većom snagom, smanjujući veličinu atomskog radijusa. To rezultira smanjenjem metalnog karaktera.

Dakle, vrlo mali atom s vrlo pozitivnom jezgrom teže dobiti elektrone umjesto da ih izgubi (nemetalni elementi), a oni koji mogu i dobiti i izgubiti elektrone smatraju se metalloidima. Bor, silicij, germanij i arsen su neki od tih metaloida.

S druge strane, atomski radijus se također povećava ako postoji nova raspoloživost energije za ostale orbitale, što se događa pri spuštanju u grupi.

Zbog toga, prilikom spuštanja na periodičnu tablicu, radijusi postaju glomazni, a jezgra ne može spriječiti druge vrste da uzimaju elektrone iz svoje vanjske ljuske.

U laboratoriju se može proučavati snažno oksidacijsko sredstvo - poput razrijeđene dušične kiseline (HNO ₃) - reaktivnost metala protiv oksidacije.

Na isti način, postupci stvaranja njegovih metalnih halogenida (NaCl, na primjer) su također eksperimenti koji pokazuju tu reaktivnost.

Element većeg metalnog karaktera

Smjer plave strelice na slici periodične tablice vodi do elemenata kalcija i cezija. Francij je metalniji od cezija, ali za razliku od potonjeg, francij je umjetni i radioaktivan. Zbog toga cezij zauzima mjesto prirodnog elementa s najvećim metalnim karakterom.

U stvari, jedna od najpoznatijih (i najeksplozivnijih) reakcija je ona koja nastaje kada komad (ili kapljice) cezija dođu u kontakt s vodom.

Velika reaktivnost cezija, koja se također prevodi u stvaranje mnogo stabilnijih spojeva, odgovorna je za naglo oslobađanje energije:

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

Kemijska jednadžba omogućava nam oksidaciju cezija i redukciju vodika u vodi do plina vodika.

Element sporednog metalnog karaktera

Na suprotnoj dijagonali, u gornjem desnom kutu periodične tablice, fluor (F ₂, gornja slika) vodi popis nemetalnih elemenata. Zašto? Zato što je to najviše elektronegativni element u prirodi i onaj s najmanjom energijom ionizacije.

Drugim riječima, reagira sa svim elementima periodične tablice tvoreći ion F ^- a ne F ⁺.

Malo je vjerojatno da bi fluor mogao izgubiti elektrone u bilo kojoj kemijskoj reakciji, upravo suprotno od metala. Upravo iz tog razloga je najmanje metalni element.

Reference

1. Kemija LibreTexts. Periodni trendovi. Preuzeto 16. travnja 2018. s: chem.libretexts.org
2. Lumen, kemija za sveučilišne studije. Metalni i nemetalni znak. Preuzeto 16. travnja 2018. godine s: course.lumenlearning.com
3. Dodjela kemije. (2018.). Elektroosjetljivost ili metalni karakter. Preuzeto 16. travnja 2018. s: chemistry-assignment.com
4. Juan Ramos. (24. studenog 2017.). Kompletan popis metala i nemetala. Preuzeto 16. travnja 2018. s: sciencetrends.com
5. Anne Marie Helmenstine, dr. Sc. (05. rujna 2017.). Svojstva i trendovi metalnih znakova. Preuzeto 16. travnja 2018. s: thinkco.com
6. Eric Golub. (12. listopada 2009.). Zlato u popodnevnom hodniku., Preuzeto 16. travnja 2018. s: flickr.com
7. Dnn87. (12. prosinca 2007.). Cezij / Cezij metal iz Dennis sk kolekcije., Preuzeto 16. travnja 2018. s: commons.wikimedia.org
8. Sandbh. (23. siječnja 2017.).Različiti periodični trendovi., Preuzeto 16. travnja 2018. s: commons.wikimedia.org