Svi kemijski elementi mogu se uvjetno podijeliti na nemetale i metale. Znate li po čemu se razlikuju? Kako odrediti njihov položaj u tablici kemijskih elemenata? Odgovore na ova i druga pitanja pronaći ćete u našem članku.
Položaj nemetala i metala: periodni sustav
Nije uvijek moguće saznati kojoj skupini kemijski element pripada prema vanjskim znakovima i fizičkim svojstvima. Svojstva metala i nemetala mogu se odrediti njihovim položajem u periodnom sustavu.
Da biste to učinili, trebate vizualno nacrtati dijagonalu od bora do astatina, od 5 do 85 brojeva. U gornjem desnom kutu bit će pretežno nemetali. U tablici ih je manjina, samo 22 elementa. Metali se nalaze na desnoj strani periodnog sustava na vrhu - uglavnom u skupinama I, II i III.
Razina energije
Razlike između nemetala i metala u početku su posljedica strukture njihovih atoma. Počnimo s brojem elektrona na vanjskoj energetskoj razini. Za atome metala varira od jedan do tri. U pravilu, oniimaju veliki radijus, tako da atomi metala vrlo lako doniraju vanjske elektrone, jer imaju jaka redukcijska svojstva.
Nemetali imaju više elektrona na vanjskoj razini. To objašnjava njihovu oksidativnu aktivnost. Nemetali dodaju nedostajuće elektrone, potpuno ispunjavajući razinu energije. Najjača oksidacijska svojstva pokazuju nemetali drugog i trećeg razdoblja grupe VI-VII.
Ispunjena energetska razina sadrži 8 elektrona. Halogeni s valentnošću I imaju najveću oksidacijsku moć. Fluor je vodeći među njima, budući da ovaj element nema slobodne orbitale.
Struktura metala i nemetala: kristalne rešetke
Fizička svojstva tvari određena su rasporedom elementarnih čestica. Ako ih uvjetno povežete zamišljenim linijama, dobivate strukturu koja se zove kristalna rešetka. Njegovi čvorovi mogu sadržavati različite strukture: atome, molekule ili nabijene čestice - ione.
U nekim nemetalima nastaje atomska kristalna rešetka čije su čestice povezane kovalentnim vezama. Tvari s ovom strukturom su čvrste i nehlapljive. Na primjer, fosfor, silicij i grafit.
U molekularnoj kristalnoj rešetki, veza između elementarnih čestica je slabija. Obično su takvi nemetali u tekućem ili plinovitom agregacijskom stanju, ali u nekim slučajevima su čvrsti nemetali niskog taljenja.
U bilo kojem uzorku metala, neki atomi gube svoj vanjski dioelektrona. Pritom se pretvaraju u pozitivno nabijene čestice – katione. Potonji se rekombiniraju s elektronima, tvoreći neutralno nabijene čestice - kationi, elektroni i atomi istovremeno su smješteni u metalnoj rešetki.
Fizička svojstva
Počnimo sa stanjem agregacije. Tradicionalno je prihvaćeno da su svi metali čvrste tvari. Jedina iznimka je živa, viskozna srebrnasta tekućina. Njegove pare su kontaminant - otrovna tvar koja uzrokuje trovanje tijela.
Druga karakteristična značajka je metalni sjaj, što se objašnjava činjenicom da površina metala reflektira svjetlosne zrake. Još jedna važna značajka je električna i toplinska vodljivost. Ovo svojstvo je posljedica prisutnosti slobodnih elektrona u metalnim rešetkama, koji se u električnom polju počinju kretati u jednom smjeru. Živa provodi toplinu i struju najbolje od svega, srebro ima najnižu učinkovitost.
Metalna veza uzrokuje savitljivost i duktilnost. Prema ovim pokazateljima, zlato je lider, iz kojeg je moguće razvaljati lim debelu kao ljudska kosa.
Najčešće su fizička svojstva metala i nemetala suprotna. Dakle, potonje karakteriziraju niske stope električne i toplinske vodljivosti, odsutnost metalnog sjaja. U normalnim uvjetima nemetali su u plinovitom ili tekućem stanju, a krute tvari su uvijek krhke i topljive, što se objašnjava molekularnom strukturom nemetala. Dijamant, crveni fosfor i silicij su vatrostalni inehlapljive, to su tvari nemolekularne strukture.
Što su polumetali
U periodnom sustavu između metala i nemetala postoji niz kemijskih elemenata koji zauzimaju međupoziciju. Zovu se polumetali. Atomi polumetala povezani su kovalentnom kemijskom vezom.
Ove tvari kombiniraju značajke metala i nemetala. Na primjer, antimon je srebrno-bijela kristalna tvar i reagira s kiselinama da tvori soli, tipičnih metalnih svojstava. S druge strane, antimon je vrlo krhka tvar koja se ne može kovati, a može se čak i zgnječiti rukom.
Dakle, tipični nemetali i metali imaju suprotna svojstva, ali je podjela prilično proizvoljna, budući da brojne tvari kombiniraju obje značajke.
