KLASSIFICERING af METALER fra det periodiske system

Det metaller er de mere rigelige elementer på den periodiske system. De er kendetegnet ved: at være gode ledere af varme og elektricitet, være solide ved stuetemperatur (med med undtagelse af kviksølv, der er flydende) og har evnen til at reflektere lys, så de præsenterer en glans egenskab.

Men dette store sæt af elementer præsenteres bestilt inden for det periodiske system i forskellige grupper eller familier, der afspejler deres ligheder og forskelle. I denne lektion fra en LÆRER vil vi se, hvad klassificering af metaller og hvad er karakteristika og egenskaber for de forskellige grupper defineret i denne klassificering.

Som vi allerede har nævnt, er metaller de fleste elementer i periodiske system. De fordeles i to store fyre som i hvert tilfælde inkluderer forskellige undertyper, der er grupperet i familier af de forskellige blokke i det periodiske system.

Nedenfor præsenterer vi en kort oversigt over denne klassificering, som vi vil udvikle mere detaljeret i de følgende afsnit.

• 1. Repræsentative metaller: s blok i det periodiske system.
instagram story viewer
• 1.1. Familie af alkalimetaller
• 1.2. Familie af jordalkalimetaller
• 2. Overgangsmetaller: blok d i det periodiske system.
• 3. Interne overgangsmetaller: blok f i det periodiske system.
• 3.1. Lanthanider: elementer fra den 6. periode i tabellen.
• 3.2. Actinides: elementer i den syvende periode i tabellen.
• 4. Post-overgangsmetaller: p blok i det periodiske system.

De repræsentative elementer eller hovedelementer er de elementer, der er mere rigelig i naturen. Blandt de metalliske elementer er repræsentative elementer metaller af blok s, det vil sige de alkaliske grundstoffer (familie 1 i det periodiske system) og de jordalkaliske grundstoffer (familie 2 i det periodiske system).

I disse to grupper finder vi meget reaktive elementer med en stærk tendens til at oxidere (mister deres elektroner fra valensskallen), og derfor er de kraftige reduktionsmidler for andre elementer. I naturen findes de i form af ioniske salte, der er meget opløselige i vand, oxider eller hydroxider (stærke baser).

Alkalimetaller (gruppe 1 i det periodiske system)

• Alkalimetaller udgør 5% af jordskorpen. Natrium (Na) og kalium (K) de er de mest rigelige.
• De er skinnende elementer sølvfarvet i udseende, lav densitet, bløde metaller og meget reaktiv. På grund af deres høje reaktivitet findes de ikke i deres rene tilstand i naturen. Kogepunkterne eller fordampningspunkterne for alkalimetaller er relativt lave, og de er gode ledere af varme og elektricitet.
• Fra deres elektroniske konfigurations synspunkt er de elementer, der præsenterer a enkelt elektron besætter s orbital af dens valensskal. De har en kombinerende effekt på 1 (valens) og oxidationsnummer +1. De viser en stor tendens til at miste elektronen fra den yderste skal for at danne kationer.
• Som bioelementer udvikler alkalimetaller en vigtig rolle i levende organismer, især natrium og kalium, som spiller en grundlæggende rolle i nerveoverførslen og i tilfælde af kalium i reguleringen af ​​enzymaktivitet.
• Disse metaller har flere anvendelser i industrien. For eksempel bruges lithium (Li) til at producere aluminiumslegeringer med høj styrke, i keramikproduktion eller som batterikomponenter. Det har også medicinske anvendelser, da det udgør en komponent i nervesystemet, og dets mangel forårsager psykiatriske sygdomme.

Bemærk: Gruppe 1 i det periodiske system inkluderer også brint, som ikke er et metal.

Jordalkalimetaller (gruppe 2 i det periodiske system):

• Jordalkalimetalerne repræsenterer 4% af sammensætningen af ​​jordskorpen. De er især rigelige calcium (Ca) og Magnesium (Mg).
• Ligesom alkalimetaller, disse metaller de er meget reaktive så de findes ikke i fri form i naturen.
• Selvom de har lignende fysisk-kemiske egenskaber som alkalimetaller, har de en tendens til at være hårdere og mindre reaktive end alkalimetaller. De har lave tætheder og hårdheder og smeltepunkter højere end alkalimetalernes.
• Fra et elektronkonfigurations synspunkt er de karakteriseret ved præsentere s orbital for den fyldte valensskal (dvs. optaget af et par elektroner). Derfor har de en kombinerende effekt på 2 (valens) og et oxidationsnummer på +2. De reagerer let med halogener (gruppe 17 i det periodiske system) for at danne ioniske salte.
• Din rolle som bestanddele af levende organismer det er især vigtigt i tilfælde af calcium (Ca) og magnesium (Mg). Magnesium og calciumioner er de mest forekommende ioner i havvand sammen med chloridionen (Cl^-).
• 99% af calcium i vores krop findes i skeletet, men i dets ionform har en grundlæggende rolle i nervetransmission, neuromuskulær funktion og regulering enzymatisk.
• Magnesium, i sin ionform, udfører vigtige biologiske funktioner i levende organismer, herunder den mest fremtrædende, dens grundlæggende rolle i plantefotosyntese som en komponent i klorofyl.
• De industrielle anvendelser af jordalkalimetaller er forskellige. Det mest relevante er brugen af ​​calcium som en komponent af cement, brugen af ​​magnesium til udarbejdelse af brande kunstig, som belægning af jernkonstruktioner for at forhindre oxidation eller som en komponent i legeringer og stål lys.

Inden for klassificeringen af ​​metaller skal vi tale om overgangsmetaller eller metaller af blok d, er den mest forekommende gruppe af metaller og er grupperet i a i alt 10 grupper eller familier i det periodiske system.

• De fleste overgangsmetaller har egenskaber svarende til repræsentative metaller: de er gode ledere af varme og elektricitet og reflekterer lys.
• De viser stor variation i hårdhed og kogepunkter og smeltepunkter, men generelt er de det hårdere og har højere smelte- og kogepunkter end alkalimetaller og jordalkalier.
• Fra kemisk synspunkt de er kendetegnet ved: at have flere koordinationstal (valenser) eller oxidationstilstande, de er normalt gode katalysatorer (evne til at øge eller mindske hastigheden af ​​kemiske reaktioner) og danne forbindelser med farve og har evnen til danne koordineringskomplekser (kemiske forbindelser med en metalion i midten, bundet til en række ligander arrangeret ved deres rundt om). Af denne grund danner overgangsmetaller kationer med forskellige ladninger.
• Densitet er meget variabel i denne blok af elementer, fra strontium med en lav densitet til osmium (Os), som er det element med den højeste densitet i det periodiske system.
• Hvis vi ser på den elektroniske konfiguration af overgangsmetaller, er de præget af præsentation delvist udfyldte d orbitaler. Udfyldningen af ​​orbitalerne i denne blok i det periodiske system præsenterer en række uregelmæssigheder, som afspejles i de mange oxidationsnumre, som metallerne erhverver i denne blok i tabellen periodisk.

Jern (Fe) og titanium (Ti): mere rigelige overgangsmetaller

• Jern er den mest rigelige og repræsenterer ca. 5% af vægten af ​​jordskorpen. Det er sjældent at finde det i sin elementære form i naturen, hvor det normalt findes at danne oxider og carbonater.
• Rent jern har få anvendelser, men dets legeringer med andre stoffer har flere anvendelser. De nyttige former for jernlegeringer er smedejern (det er en jernlegering, der er kendetegnet ved dets lave kulstofindhold og høje jernindhold. Det har den egenskab, at det kan være varmgodsstøbt og hærder ved hurtig afkøling), støbejern (som også er kendt som navnet på gråt støbejern eller støbejern, det er en legering af jern, silicium og kulstof, der indeholder små mængder mangan, fosfor og svovl; hvor kulstof er i form af grafit) og stål (en oprenset legering af jern og kulstof).
• Andre overgangsmetaller, der er meget anvendte i industrien, er kobber og sølv. Derudover anvendes mange overgangsmetaller i industrien som katalysatorer for kemiske reaktioner.
• På det biologiske niveau har jern i sin ionform en grundlæggende rolle i ilt transport, da det er en del af det aktive centrum for hæmoglobin og myoglobin.

De indre overgangsmetaller eller metaller i blok fDe kaldes også sjældne jordarter. De er grupperet i to familier af elementer: lanthanider og aktinider. De er de metalelementer, hvor elektroner findes, der optager f orbitalerne. Elementerne i gruppen af ​​lanthanider har delvist optaget f orbitalerne i niveau 4 og aktiniderne i niveau 5.

Lanthanider eller lanthanoider

• De er de 15 elementer i intern overgang der er en del af periode 6 i elementernes periodiske system.
• Denne gruppe af elementer har fælles karakteristiske egenskaber. Er om bløde og sølvblanke metaller, Dens ledningsevne af varme og elektricitet er relativt lav sammenlignet med andre metaller. De er metaller med lavere densitet end overgangsmetaller.
• I naturen findes de i lave proportioner og udgør en del af mange mineraler. Lanthanider har en høj kapacitet til magnetisering eller magnetisering og er også kendetegnet ved luminescensen af ​​deres kationer.
• Lanthanider har flere anvendelser i industrien ved produktion af stærke permanente magneter, genopladelige batterier og fremstilling af superledende materialer. De har flere anvendelser inden for optik (fremstilling af lysstofrør og lamper, LCD-skærme og lasere). De bruges også som katalysatorer til kemiske reaktioner eller som pigmenter.

Actinider eller actinoider

• De er de 15 elementer der udgør periode 7 i det periodiske system.
• Mange af dem er blevet kunstigt syntetiseret, men de findes også i naturen i meget små proportioner.
• De viser en adfærd svarende til overgangsmetalernes (blok d) og adskiller sig fra lanthanidernes. Som i tilfældet med mange metaller har de en karakteristisk sølvfarvet glans.
• Som gruppe ligger deres betydning i, at de alle er radioaktive elementer. Det vil sige, dette er elementer, hvis kerner er ustabile, går i opløsning og frigiver energi (kernenergi) og giver anledning til andre kemiske grundstoffer med en mere stabil kerne. Alle isotoper af elementerne i denne gruppe er radioaktive og har en kort halveringstid. De mest rigelige actinider i naturen er uran (U) og thorium (Th).