Metale i niemetale: czym są i cechy (z przykładami)
Pierwiastki chemiczne dzielą się na metale i niemetale. Metale są substancjami przewodzącymi prąd, mogą tworzyć arkusze lub druty i mają połysk. Niemetale to wszystkie te substancje, które nie przewodzą elektryczności, są delikatne w obsłudze lub są gazami.
Główną cechą odróżniającą metale od niemetali jest zdolność przewodzenia elektryczności.
Są pierwiastki, które wyglądają jak metale, ale reagują jak niemetale. Te pierwiastki są znane jako metaloidy i są to bor, krzem, german, arsen, antymon, tellur i polon.
| Metale | Brak metali | |
|---|---|---|
| Definicja | Są to pierwiastki, które mają tendencję do utraty elektronów i przewodzenia elektryczności. | Są to pierwiastki mające tendencję do pozyskiwania elektronów i słabych przewodników elektryczności. |
| Charakterystyka |
|
|
| Przykłady |
|
|
Spośród 118 pierwiastków w układzie okresowym, metale stanowią 80% pierwiastków. Oto elementy układu okresowego pierwiastków i ich odpowiednia klasyfikacja na metale, niemetale i niemetale:
Czym są metale?
Pierwiastki metaliczne to te, które mają tendencję do oddawania elektronów i mogą przewodzić prąd. Mają też charakterystyczny połysk, są plastyczne i plastyczne.
Znajdują się one po lewej stronie układu okresowego pierwiastków, przy czym pierwiastki najbardziej wysunięte na lewo to pierwiastki o najbardziej metalicznym charakterze.
Metale można podzielić na:
- Metale alkaliczne są to pierwiastki lit, sód, potas, rubid, cez i frans.
- Metale ziem alkalicznych Są to pierwiastki: beryl, magnez, wapń, stront, bar i rad.
- Metale przejściowe znajdują się w centralnym bloku układu okresowego i obejmują między innymi miedź, złoto, srebro, platynę.
Charakterystyka metali
- przewodzić elektryczność: umożliwiają ruch elektronów przez materiał.
- Jego elektrony walencyjne poruszają się swobodnie: Elektrony w zewnętrznej powłoce metali mogą swobodnie się poruszać.
- Są podatne na utratę elektronów: gdy metale reagują, na ogół tracą elektrony.
- Są reaktywne: reaktywność chemiczna metali wzrasta w grupie, ale spada przez cały okres.
- Połączone są metalowymi ogniwami: metale tworzą między sobą wiązania metaliczne, morze elektronów, które „chodzą” między jądrami atomów.
- W temperaturze pokojowej są stałe: Większość metali jest w stanie stałym, z wyjątkiem rtęci Hg, galu i cezu, które są ciekłe w temperaturze pokojowej.
Przykłady metali
Aluminium
Jest to najobficiej występujący metal w skorupie ziemskiej z lekką, srebrzystobiałą poświatą, której liczba atomowa wynosi 13. Jest to ciało stałe, które topi się w temperaturze 660ºC. Aluminium jest pozyskiwane z boksytu, postaci uwodnionego tlenku glinu.
Jest szeroko stosowany w przyborach kuchennych i zastosowaniach przemysłowych ze względu na wysoką odporność na korozję.
Bar
Jest to metal o liczbie atomowej 56, należący do metali ziem alkalicznych. Jest to ciało stałe, które topi się w temperaturze 727ºC, odkryte w 1808 roku przez Humphreya Davy'ego. Otrzymywany jest z barytu, soli siarczanu baru.
Bar w czystej postaci ma srebrzysty wygląd jak ołów.
Beryl
Jest to czwarty pierwiastek w układzie okresowym pierwiastków, należący do metali ziem alkalicznych. Jest to ciało stałe, które topi się w temperaturze 1287 °C i znajduje się w składzie szmaragdów i akwamarynów.
Bizmut
Jest to biały, krystaliczny, kruchy metal o liczbie atomowej 83, przez długi czas mylony z cyną lub ołowiem. Jest najbardziej diamagnetycznym z metali i ma najmniejszą zdolność przenoszenia ciepła. Bizmut jest używany do wytwarzania stopów do powlekania obiektów, które mogą ulec uszkodzeniu w wysokich temperaturach, takich jak sprzęt do wykrywania ognia lub gaśnice.
Wapń
Jest to piąty najliczniej występujący metaliczny pierwiastek w skorupie ziemskiej. Ma srebrny kolor, jest twardą bryłą o liczbie atomowej 20. Jest częścią metali ziem alkalicznych i jest składnikiem ważnych struktur biologicznych, takich jak kości, zęby i muszle.
Cez
Jest to najbardziej elektrododatni i najbardziej alkaliczny metal. Jest w stanie ciekłym w temperaturze pokojowej wraz z galem i rtęcią. Cez wybucha w kontakcie z wodą i ma wysokie powinowactwo do tlenu. Jest używany w zegarach atomowych.
Chrom
Jest to jeden z metali przejściowych, o liczbie atomowej 24, w postaci stałej o temperaturze topnienia 2671 ºC. Chrom jest używany do hartowania stali, nadawania jej twardej, błyszczącej powierzchni, aby zapobiec korozji, oraz do produkcji szkła, aby nadać jej zielony kolor.
Miedź
Jest to jeden z najważniejszych metali dla ludzi, którzy używali go od ponad 5000 lat. Wyróżnia się metalicznym, czerwonawym połyskiem, a także jest plastyczny i plastyczny, co pozwala na zastosowanie go do budowy biżuterii, przyborów kuchennych i urządzeń elektrycznych.
Żelazo
Jest to najpowszechniejszy metal na Ziemi, ponieważ stanowi znaczną część jądra planety. Jego liczba atomowa wynosi 26, jest twardy, kruchy, stały, topi się w temperaturze 1538ºC. Żelazo jest częścią systemów transportu tlenu w żywych istotach. W stanie czystym żelazo jest wysoce reaktywne i szybko koroduje w wilgotnym środowisku.
Złoto
Jest to najbardziej plastyczny i ciągliwy metal, o wielkim pięknie w najczystszej postaci. Jego liczba atomowa wynosi 79 i należy do metali przejściowych. Jest dobrym przewodnikiem elektryczności i ciepła oraz odpornym na korozję. Był używany jako waluta i jest obecnie standardem w systemie monetarnym wielu krajów.
Czym są niemetale?
Elementy niemetaliczne to wszystkie te elementy, które nie pasują do właściwości metali. Wśród niemetali znajdziemy halogeny, gazy szlachetne, wodór, węgiel, azot, fosfor, tlen, siarkę i selen.
Znajdują się one po prawej stronie układu okresowego, oddzielone od metali metaloidami.
Charakterystyka niemetali
- Nie przewodzą prądu: elementy niemetaliczne są słabymi przewodnikami elektryczności.
- Jego elektrony walencyjne są ograniczone: elektrony w niemetalach mają bardziej ograniczony ruch.
- Są podatne na zdobywanie elektronów: atomy pierwiastków niemetalicznych, gdy reagują, mają tendencję do przyjmowania elektronów z innych pierwiastków.
- Mają reaktywność: reaktywność chemiczna niemetali zmniejsza się w grupie, ale wzrasta w okresie.
- Tworzą wiązania kowalencyjne z innymi niemetalamiPierwiastki niemetaliczne mają tendencję do dzielenia się swoimi elektronami w powłoce walencyjnej z innymi niemetalami, tworząc wiązania kowalencyjne.
Możesz być również zainteresowany zobaczeniem Rodzaje wiązań chemicznych
Przykłady niemetali
Brom
Jest to jedyny pierwiastek niemetaliczny występujący w postaci czerwono-brązowej cieczy w temperaturze pokojowej. Jego liczba atomowa wynosi 35 i należy do grupy halogenów. Służy do wytwarzania środków ogniochronnych, uzdatniaczy wody, barwników, leków i środków dezynfekujących.
Węgiel
Jest to pierwiastek niemetaliczny o największej zdolności łączenia się z innymi pierwiastkami, kluczowy do budowy cząsteczek biologicznych. Występuje w naturze jako diament i grafit. W atmosferze występuje w połączeniu z tlenem w postaci dwutlenku węgla.
Chlor
Jest to zielono-żółty gaz o liczbie atomowej 17, należący do grupy halogenów. Występuje w naturze w połączeniu z innymi pierwiastkami, takimi jak sól kuchenna NaCl. Związki chloru Są szeroko stosowane na całym świecie, między innymi jako środki dezynfekujące, wybielacze, uzdatnianie wody inne.
Fluor
Jest najbardziej elektroujemnym i reaktywnym pierwiastkiem, należy do grupy halogenów o liczbie atomowej 9. Jest to jasnożółty gaz żrący w stanie czystym.
Hel
Jest drugim pierwiastkiem w układzie okresowym i pierwszym w grupie gazów szlachetnych. Jego nazwa pochodzi od greckiego helios co oznacza „słońce”, gdzie po raz pierwszy zostało zidentyfikowane w 1868 roku. Wraz z wodorem jest to pierwiastek najobficiej występujący w całym Wszechświecie.
Możesz być również zainteresowany zobaczeniem Przewodniki, izolatory i półprzewodniki.
Bibliografia
Lide, D. R. (redaktor) (2005). Podręcznik chemii i fizyki CRC, CRC Press, Boca Raton, Floryda.
Vernon, RE (2013). Jakie pierwiastki są metaloidami? Journal of Chemical Education 90: 1703
