Đặc tính kim loại của các yếu tố: Tính chất

Đặc tính kim loại của các nguyên tố của bảng tuần hoàn đề cập đến tất cả các biến, hóa học và vật lý, xác định kim loại hoặc phân biệt chúng với các chất khác của tự nhiên. Chúng thường sáng, đậm đặc, chất rắn cứng, có độ dẫn nhiệt và điện cao, có thể đúc và dễ uốn.

Tuy nhiên, không phải tất cả các kim loại thể hiện các đặc tính như vậy; ví dụ, trong trường hợp thủy ngân, đây là một chất lỏng màu đen sáng. Ngoài ra, các biến này phụ thuộc vào các điều kiện áp suất và nhiệt độ trên đất liền. Ví dụ, hydro, rõ ràng là phi kim, có thể hoạt động vật lý như kim loại trong điều kiện khắc nghiệt.

Những điều kiện này có thể là: dưới áp lực sâu thẳm hoặc nhiệt độ rất lạnh lơ lửng bằng không. Để xác định xem một yếu tố có phải là kim loại hay không, cần phải xem xét các mẫu ẩn trong mắt người quan sát: các mẫu nguyên tử.

Chúng phân biệt với độ chính xác và độ tin cậy cao hơn, đó là các yếu tố kim loại, và thậm chí yếu tố nào là kim loại hơn yếu tố khác.

Theo cách này, tính chất kim loại thực sự của một đồng tiền vàng dựa nhiều vào phẩm chất của các nguyên tử của nó so với các đặc tính được xác định bởi khối lượng vàng của nó, tuy nhiên cả hai đều có liên quan chặt chẽ với nhau.

Những đồng tiền nào có nhiều kim loại: một vàng, một đồng hoặc một bạch kim? Câu trả lời là bạch kim, và lời giải thích nằm ở các nguyên tử của nó.

Làm thế nào để tính chất kim loại của các yếu tố khác nhau trong bảng tuần hoàn?

Trong hình trên, chúng ta có các thuộc tính định kỳ của các phần tử. Các hàng tương ứng với các dấu chấm và các cột tương ứng với các nhóm.

Ký tự kim loại giảm dần từ trái sang phải và tăng theo hướng ngược lại. Tương tự như vậy, nó tăng từ trên xuống dưới và giảm dần khi các giai đoạn đi đến đầu nhóm. Mũi tên màu xanh chéo trên bảng biểu thị ở trên.

Theo cách này, các phần tử gần với hướng mà mũi tên chỉ, có ký tự kim loại lớn hơn các phần tử nằm ở hướng ngược lại (các khối màu vàng).

Ngoài ra, các mũi tên khác tương ứng với các thuộc tính định kỳ khác, xác định hướng tăng hoặc giảm theo hướng nào khi phần tử được "kim loại hóa". Ví dụ, các yếu tố của các khối màu vàng, mặc dù chúng có tính kim loại thấp, nhưng ái lực điện tử và năng lượng ion hóa của chúng rất cao.

Trong trường hợp radio nguyên tử, chúng càng lớn thì nguyên tố càng nhiều kim loại; Điều này được chỉ định bởi mũi tên màu xanh.

Tính chất của các yếu tố nhân vật kim loại

Trong bảng tuần hoàn, người ta quan sát thấy rằng các kim loại có bán kính nguyên tử lớn, năng lượng ion hóa thấp, ái lực điện tử thấp và độ âm điện thấp. Làm thế nào để ghi nhớ tất cả các tính chất này?

Điểm mà tại đó chúng chảy là độ phản ứng (độ điện động) xác định các kim loại bị oxy hóa; nghĩa là chúng bị mất electron dễ dàng.

Khi chúng mất electron, các kim loại tạo thành cation (M +). Do đó, các yếu tố có cation kim loại hình dạng lớn hơn dễ dàng hơn so với các yếu tố có tính kim loại ít hơn.

Một ví dụ ở trên là xem xét khả năng phản ứng của các nguyên tố thuộc nhóm 2, các kim loại kiềm thổ. Beryllium ít kim loại hơn magiê, và điều này đến lượt nó ít kim loại hơn canxi.

Cứ như vậy cho đến khi bạn có được kim loại bari, chất phản ứng mạnh nhất của nhóm (sau radio, nguyên tố phóng xạ).

Làm thế nào để bán kính nguyên tử ảnh hưởng đến khả năng phản ứng của kim loại?

Khi bán kính nguyên tử tăng lên, các electron hóa trị càng ở xa hạt nhân, do đó chúng được giữ lại với lực ít hơn trong nguyên tử.

Tuy nhiên, nếu một thời gian được di chuyển sang phía bên phải của bảng tuần hoàn, hạt nhân sẽ thêm các proton vào cơ thể của nó, bây giờ tích cực hơn, thu hút các electron hóa trị mạnh hơn, làm giảm kích thước của bán kính nguyên tử. Điều này dẫn đến việc giảm ký tự kim loại.

Do đó, một nguyên tử rất nhỏ với hạt nhân rất tích cực có xu hướng thu được electron thay vì mất chúng (các nguyên tố phi kim) và những nguyên tử có thể tăng và giảm electron được coi là các kim loại. Boron, silicon, gecmani và asen là một số trong các kim loại này.

Mặt khác, bán kính nguyên tử cũng tăng nếu có sẵn năng lượng mới cho các quỹ đạo khác, xảy ra khi giảm dần trong một nhóm.

Vì lý do này, khi giảm dần trong bảng tuần hoàn, bán kính trở nên vô cùng lớn và hạt nhân không có khả năng ngăn chặn các loài khác lấy các electron từ lớp ngoài của nó.

Trong phòng thí nghiệm, với một tác nhân oxy hóa mạnh - như axit nitric loãng (HNO ₃ ) - có thể nghiên cứu khả năng tái hoạt động của kim loại chống lại quá trình oxy hóa.

Theo cách tương tự, các quá trình hình thành các halogen kim loại của chúng (ví dụ NaCl) cũng là các thí nghiệm chứng minh khả năng phản ứng này.

Yếu tố của nhân vật kim loại lớn hơn

Hướng của mũi tên màu xanh trong hình ảnh của bảng tuần hoàn dẫn đến các yếu tố francio và Caesium. Francium là kim loại nhiều hơn so với Caesium, nhưng không giống như sau này, francium là nhân tạo và phóng xạ. Vì lý do này, Caesium chiếm vị trí của nguyên tố tự nhiên có tính kim loại lớn hơn.

Trên thực tế, một trong những phản ứng được biết đến (và bùng nổ) được biết đến là xảy ra khi một mảnh (hoặc giọt) của Caesium tiếp xúc với nước.

Khả năng phản ứng cao của Caesium, cũng được chuyển thành sự hình thành các hợp chất ổn định hơn nhiều, chịu trách nhiệm giải phóng năng lượng đột ngột:

2Cs + 2H ₂ O → 2CsOH (aq) + H ₂ (g)

Phương trình hóa học cho phép nhìn thấy quá trình oxy hóa xêzi và khử hydro từ nước thành hydro khí.

Yếu tố của nhân vật kim loại nhỏ hơn

Trên đường chéo đối diện, ở góc trên bên phải của bảng tuần hoàn, flo (F ₂, hình trên cùng) dẫn đầu danh sách các nguyên tố phi kim. Tại sao? Bởi vì nó là nguyên tố có độ âm điện lớn nhất trong tự nhiên và là nguyên tố có năng lượng ion hóa thấp nhất.

Nói cách khác, nó phản ứng với tất cả các yếu tố của bảng tuần hoàn để tạo thành ion F- chứ không phải F +.

Fluorine rất khó bị mất electron trong bất kỳ phản ứng hóa học nào, trái ngược hoàn toàn với kim loại. Đó là vì lý do này mà nó là yếu tố của nhân vật ít kim loại nhất.