Metalli e non metalli: cosa sono e caratteristiche (con esempi)
Gli elementi chimici sono classificati in metalli e non metalli. I metalli sono sostanze che conducono elettricità, possono formare fogli o fili e avere una lucentezza. I non metalli sono tutte quelle sostanze che non conducono elettricità, sono fragili alla manipolazione o sono gas.
La caratteristica principale che differenzia i metalli dai non metalli è la capacità di condurre elettricità.
Ci sono elementi che sembrano metalli, ma reagiscono come non metalli. Questi elementi sono noti come metalloidi e sono boro, silicio, germanio, arsenico, antimonio, tellurio e polonio.
| Metalli | Nessun metallo | |
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| Definizione | Sono gli elementi che hanno la tendenza a perdere elettroni e a condurre elettricità. | Sono gli elementi con tendenza ad acquisire elettroni e cattivi conduttori di elettricità. |
| Caratteristiche |
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| Esempi |
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Dei 118 elementi della tavola periodica, i metalli costituiscono l'80% degli elementi. Ecco gli elementi della tavola periodica e la loro classificazione corrispondente come metalli, non metalli e metalloidi:
Cosa sono i metalli?
Gli elementi metallici sono quelli che hanno la tendenza a cedere elettroni e possono condurre elettricità. Hanno anche una caratteristica lucentezza, sono malleabili e duttili.
Si trovano sul lato sinistro della tavola periodica, con gli elementi più a sinistra quelli con il carattere più metallico.
I metalli possono essere classificati in:
- Metalli alcalini sono gli elementi litio, sodio, potassio, rubidio, cesio e francio.
- Metalli alcalino terrosi Sono gli elementi berillio, magnesio, calcio, stronzio, bario e radio.
- Metalli di transizione sono quelli trovati nel blocco centrale della tavola periodica e includono rame, oro, argento, platino, tra gli altri.
Caratteristiche dei metalli
- Condurre elettricità: consentono il movimento degli elettroni attraverso il materiale.
- I suoi elettroni di valenza si muovono liberamente: Gli elettroni nel guscio più esterno dei metalli possono muoversi liberamente.
- Sono inclini a perdere elettroni: quando i metalli reagiscono generalmente perdono elettroni.
- Sono reattivi: la reattività chimica dei metalli aumenta lungo il gruppo, ma diminuisce durante il periodo.
- Sono uniti da collegamenti metallici: i metalli stabiliscono tra loro legami metallici, un mare di elettroni che "camminano" tra i nuclei degli atomi.
- Sono solidi a temperatura ambiente: La maggior parte dei metalli sono solidi, ad eccezione del mercurio Hg, del gallio e del cesio che sono liquidi a temperatura ambiente.
Esempi di metalli
Alluminio
È il metallo più abbondante nella crosta terrestre con un leggero bagliore bianco-argenteo il cui numero atomico è 13. È un solido che fonde a 660ºC. L'alluminio viene estratto dalla bauxite, una forma di ossido di alluminio idrato.
È ampiamente utilizzato negli utensili da cucina e nelle applicazioni industriali per la sua elevata resistenza alla corrosione.
Bario
È un metallo con numero atomico 56, appartenente ai metalli alcalino-terrosi. È un solido che fonde a 727ºC, scoperto nel 1808 da Humphrey Davy. Si ottiene dalla barite, un sale del solfato di bario.
Il bario in forma pura ha un aspetto argenteo come il piombo.
Berillio
È il quarto elemento della tavola periodica, appartenente ai metalli alcalino-terrosi. È un solido che fonde a 1287 ºC e si trova nella composizione di smeraldi e acquamarine.
Bismuto
È un metallo bianco, cristallino, fragile con numero atomico 83, a lungo scambiato per stagno o piombo. È il più diamagnetico dei metalli e con la minore capacità di trasmettere calore. Il bismuto viene utilizzato per realizzare leghe per rivestire oggetti che possono essere danneggiati a temperature elevate, come apparecchiature di rilevamento incendi o estintori.
Calcio
È il quinto elemento metallico più abbondante nella crosta terrestre. Ha un colore argento, è un solido duro, con numero atomico 20. Fa parte dei metalli alcalino-terrosi ed è un costituente di importanti strutture biologiche, come ossa, denti e conchiglie.
Cesio
È il metallo più elettropositivo e più alcalino. È allo stato liquido a temperatura ambiente, insieme a gallio e mercurio. Il cesio esplode a contatto con l'acqua e ha un'elevata affinità per l'ossigeno. È usato negli orologi atomici.
Cromo
È uno dei metalli di transizione, con numero atomico 24, solido che fonde a 2671 ºC. Il cromo è usato per indurire l'acciaio, dargli una superficie dura e lucida per prevenire la corrosione e nella produzione del vetro per dargli il suo colore verde.
Rame
È uno dei metalli più importanti per l'uomo, che lo utilizza da più di 5000 anni. La sua lucentezza metallica rossastra si distingue oltre ad essere malleabile e duttile, che ne consente l'uso nella costruzione di gioielli, utensili da cucina e forniture elettriche.
Ferro
È il metallo più comune sulla Terra, poiché forma gran parte del nucleo del pianeta. Il suo numero atomico è 26, è duro, fragile, solido che fonde a 1538 ºC. Il ferro fa parte dei sistemi di trasporto dell'ossigeno negli esseri viventi. Allo stato puro, il ferro è altamente reattivo e si corrode rapidamente in ambienti umidi.
Oro
È il metallo più malleabile e duttile, di grande bellezza nella sua forma più pura. Il suo numero atomico è 79 e appartiene ai metalli di transizione. È un buon conduttore di elettricità e calore e resistente alla corrosione. Era usato come valuta ed è ora lo standard nel sistema monetario di molti paesi.
Cosa sono i non metalli?
Gli elementi non metallici sono tutti quegli elementi che non si adattano alle caratteristiche dei metalli. Tra i non metalli troviamo alogeni, gas nobili, idrogeno, carbonio, azoto, fosforo, ossigeno, zolfo e selenio.
Si trovano sul lato destro della tavola periodica, separati dai metalli dai metalloidi.
Caratteristiche dei non metalli
- Non conducono elettricità: gli elementi non metallici sono cattivi conduttori di elettricità.
- I suoi elettroni di valenza sono ristretti: gli elettroni dei non metalli sono più ristretti nel loro movimento.
- Sono inclini a guadagnare elettroni: gli atomi di elementi non metallici quando reagiscono tendono ad accettare elettroni da altri elementi.
- Hanno reattività: la reattività chimica dei non metalli diminuisce nel gruppo, ma aumenta nel periodo.
- Formano legami covalenti con altri non metalli: gli elementi non metallici tendono a condividere i loro elettroni nel guscio di valenza con altri non metalli, formando legami covalenti.
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Esempi di non metalli
Bromo
È l'unico elemento non metallico che si trova sotto forma di liquido bruno-rossastro a temperatura ambiente. Il suo numero atomico è 35 e appartiene al gruppo degli alogeni. È usato per produrre agenti ignifughi, depuratori d'acqua, coloranti, medicinali e disinfettanti.
Carbonio
È l'elemento non metallico con la maggiore capacità di combinarsi con altri elementi, chiave per la costruzione di molecole biologiche. Si trova libero in natura come diamante e grafite. Nell'atmosfera si trova combinato con l'ossigeno sotto forma di anidride carbonica.
Cloro
È un gas giallo-verde, con numero atomico 17, appartenente al gruppo degli alogeni. Si trova in natura combinato con altri elementi, come il comune sale NaCl. Composti del cloro Sono ampiamente utilizzati in tutto il mondo, come disinfettanti, candeggina, depurazione dell'acqua, tra altri.
Fluoro
È l'elemento più elettronegativo e reattivo, appartiene al gruppo degli alogeni, con numero atomico 9. È un gas corrosivo giallo pallido allo stato puro.
Elio
È il secondo elemento della tavola periodica e il primo del gruppo dei gas nobili. Il suo nome deriva dal greco helios che significa "sole", dove fu identificato per la prima volta nel 1868. Insieme all'idrogeno, è l'elemento più abbondante nell'intero Universo.
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Riferimenti
Lidi, D. r. (a cura di) (2005). CRC Manuale di chimica e fisica, CRC Press, Boca Raton, Florida.
Vernon, R.E. (2013). Quali elementi sono metalloidi? Journal of Chemical Education 90: 1703
