Alle chemische elementen kunnen voorwaardelijk worden onderverdeeld in niet-metalen en metalen. Weet je hoe ze verschillen? Hoe hun positie in de tabel met chemische elementen bepalen? U vindt antwoorden op deze en andere vragen in ons artikel.
Positie van niet-metalen en metalen: periodiek systeem
Het is niet altijd mogelijk om erachter te komen tot welke groep een chemisch element behoort door uiterlijke tekens en fysieke eigenschappen. De eigenschappen van metalen en niet-metalen kunnen worden bepaald door hun locatie in het periodiek systeem.
Om dit te doen, moet je visueel een diagonaal tekenen van boor naar astatine, van 5 tot 85 getallen. In de rechterbovenhoek zullen voornamelijk niet-metalen zijn. Er is een minderheid van hen in de tabel, slechts 22 elementen. Metalen staan aan de rechterkant van het periodiek systeem bovenaan - voornamelijk in de groepen I, II en III.
Energieniveau
Verschillen tussen niet-metalen en metalen zijn in eerste instantie te wijten aan de structuur van hun atomen. Laten we beginnen met het aantal elektronen in het buitenste energieniveau. Voor metaalatomen varieert het van één tot drie. In de regel zijn zehebben een grote straal, dus metaalatomen doneren vrij gemakkelijk buitenste elektronen, omdat ze sterk reducerende eigenschappen hebben.
Niet-metalen hebben meer elektronen op het buitenste niveau. Dit verklaart hun oxidatieve activiteit. Niet-metalen voegen ontbrekende elektronen toe, waardoor het energieniveau volledig wordt gevuld. De sterkste oxiderende eigenschappen worden vertoond door niet-metalen van de tweede en derde periode van groepen VI-VII.
Een gevuld energieniveau bevat 8 elektronen. Halogenen met valentie Ik heb de hoogste oxiderende kracht. Fluor is de leider onder hen, omdat dit element geen vrije orbitalen heeft.
Structuur van metalen en niet-metalen: kristalroosters
Fysieke eigenschappen van stoffen worden bepaald door de rangschikking van elementaire deeltjes. Als je ze voorwaardelijk verbindt met denkbeeldige lijnen, krijg je een structuur die een kristalrooster wordt genoemd. De knopen kunnen verschillende structuren bevatten: atomen, moleculen of geladen deeltjes - ionen.
In sommige niet-metalen wordt een atomair kristalrooster gevormd, waarvan de deeltjes zijn verbonden door covalente bindingen. Stoffen met deze structuur zijn vast en niet-vluchtig. Bijvoorbeeld fosfor, silicium en grafiet.
In het moleculaire kristalrooster is de binding tussen elementaire deeltjes zwakker. Gewoonlijk bevinden dergelijke niet-metalen zich in een vloeibare of gasvormige aggregatietoestand, maar in sommige gevallen zijn het vaste, laagsmeltende niet-metalen.
In elk metaalmonster verliezen sommige atomen hun buitensteelektronen. Tegelijkertijd veranderen ze in positief geladen deeltjes - kationen. Deze laatste recombineren met elektronen en vormen neutraal geladen deeltjes - kationen, elektronen en atomen bevinden zich tegelijkertijd in het metaalrooster.
Fysieke eigenschappen
Laten we beginnen met de aggregatiestatus. Traditioneel wordt aangenomen dat alle metalen vaste stoffen zijn. De enige uitzondering is kwik, een stroperige zilverachtige vloeistof. De dampen zijn een verontreiniging - een giftige stof die vergiftiging van het lichaam veroorzaakt.
Een ander kenmerkend kenmerk is de metaalglans, die wordt verklaard door het feit dat het oppervlak van het metaal lichtstralen weerkaatst. Een ander belangrijk kenmerk is de elektrische en thermische geleidbaarheid. Deze eigenschap is te wijten aan de aanwezigheid van vrije elektronen in metalen roosters, die in een elektrisch veld in een richting beginnen te bewegen. Kwik geleidt warmte en stroom het beste van alles, zilver heeft de laagste prestaties.
Metaalbinding veroorzaakt kneedbaarheid en vervormbaarheid. Volgens deze indicatoren is goud de leider, waaruit het mogelijk is om een vel zo dik als een mensenhaar uit te rollen.
Meestal zijn de fysieke eigenschappen van metalen en niet-metalen tegengesteld. Deze laatste worden dus gekenmerkt door lage elektrische en thermische geleidbaarheid, de afwezigheid van metaalglans. Onder normale omstandigheden bevinden niet-metalen zich in een gasvormige of vloeibare toestand, en vaste stoffen zijn altijd bros en smeltbaar, wat wordt verklaard door de moleculaire structuur van niet-metalen. Diamant, rode fosfor en silicium zijn vuurvast enniet vluchtig, dit zijn stoffen met een niet-moleculaire structuur.
Wat zijn halfmetalen
In het periodiek systeem tussen metalen en niet-metalen zijn er een aantal chemische elementen die een tussenpositie innemen. Ze worden halfmetalen genoemd. Atomen van halfmetalen zijn verbonden door een covalente chemische binding.
Deze stoffen combineren de eigenschappen van metalen en niet-metalen. Antimoon is bijvoorbeeld een zilverwitte kristallijne stof en reageert met zuren om zouten te vormen, typische metaaleigenschappen. Aan de andere kant is antimoon een zeer fragiele stof die niet kan worden vervalst en zelfs met de hand kan worden verpletterd.
Dus, typische niet-metalen en metalen hebben tegengestelde eigenschappen, maar de verdeling is nogal willekeurig, aangezien een aantal stoffen beide eigenschappen combineren.
