Метали і неметали: порівняльна характеристика

Метали і неметали: порівняльна характеристика

Всі хімічні елементи умовно можна розділити на неметали і метали. Чи знаєте ви, за якими ознаками вони відрізняються? Як визначити їхнє положення в таблиці хімічних елементів? На ці та інші запитання ви знайдете відповіді в нашій статті.

Положення неметалів і металів: таблиця Менделєєва

За зовнішніми ознаками і фізичними властивостями не завжди можна з'ясувати, до якої групи належить хімічний елемент. Властивості металів і неметалів можна визначити за розташуванням у періодичній таблиці.

Для цього потрібно зорово провести діагональ від бору до астата, від 5 до 85 номера. У правому верхньому кутку будуть переважно перебувати неметали. Їх у таблиці меншість, всього 22 елементи. Метали знаходяться в правій частині періодичної таблиці нагорі - в основному в I, II і III групах.

Енергетичний рівень

Відмінності неметалів і металів спочатку обумовлені будовою їх атомів. Почнемо з кількості електронів на зовнішньому енергетичному рівні. У атомів металів воно варіює від одного до трьох. Як правило, вони мають великий радіус, тому атоми металів досить легко віддають зовнішні електрони, оскільки мають сильні відновлювальні властивості.

У неметалів кількість електронів на зовнішньому рівні більша. Це пояснює їх окислювальну активність. Неметали приєднують відсутні електрони, повністю заповнюючи енергетичний рівень. Найсильніші окислювальні властивості проявляють неметали другого і третього періоду VI-VII груп.

Заповнений енергетичний рівень містить 8 електронів. Найбільшою окислювальною здатністю володіють галогени з валентністю I. Серед них лідирує фтор, оскільки у цього елемента немає вільних орбіталів.

Будова металів і неметалів: кристалічні решітки

Фізичні властивості речовин визначаються порядком розташування елементарних частинок. Якщо умовно з'єднати їх уявними лініями, то вийде структура, яка називається кристалічною решіткою. У її вузлах можуть знаходитися різні структури: атоми, молекули або заряджені частинки - іони.

У деяких неметалів формується атомна кристалічна решітка, частинки якої з'єднані ковалентними зв'язками. Речовини з такою будовою тверді і нелетучі. Наприклад, фосфор, кремній і графіт.

У молекулярній кристалічній решітці зв'язок між елементарними частинками слабший. Зазвичай подібні неметали знаходяться в рідкому або газоподібному агрегатному стані, але в деяких випадках - це тверді легкоплавкі неметали.

У будь-якому зразку металу частина атомів втрачає зовнішні електрони. При цьому вони перетворюються на позитивно заряджені частинки - катіони. Останні знову з'єднуються з електронами, утворюючи нейтрально заряджені частинки - в металевій решітці одночасно знаходяться катіони, електрони і атоми.

Фізичні властивості

Почнемо з агрегатного стану. Традиційно прийнято вважати, що всі метали - тверді речовини. Винятком є тільки ртуть, тягуча рідина сріблястого кольору. Її пари є контамінантом - токсичною речовиною, що викликає отруєння організму.

Ще одна характерна риса - металевий блиск, який пояснюється тим, що поверхня металу відображає світлові промені. Ще одна важлива особливість - електро- і теплопровідність. Ця властивість обумовлена наявністю в металевих решітках вільних електронів, які в електричному полі починають рухатися спрямовано. Краще за всіх проводить тепло і струм ртуть, найменшими показниками володіє срібло.

Металевий зв'язок обумовлює ковкість і пластичність. За цими показниками лідирує золото, з якого можна розкатати лист товщиною в людське волосся.

Найчастіше фізичні властивості металів і неметалів протилежні. Так, останні характеризуються невисокими показниками електро- і теплопровідності, відсутністю металевого блиску. За звичайних умов неметали знаходяться в газоподібному або рідкому стані, а тверді завжди тендітні і легкоплавкі, що пояснюється молекулярною будовою неметалів. Алмаз, червоний фосфор і кремній - тугоплавкі і нелетучі, це речовини з немолекулярною будовою.

Що таке півметали

У періодичній таблиці між металами і неметаллами знаходиться ряд хімічних елементів, які займають проміжне положення. Їх називають півметалами. Атоми напівметалів пов'язані ковалентним хімічним зв'язком.

Ці речовини поєднують ознаки металів і неметалів. Наприклад, сурьма є кристалічною речовиною сріблясто-білого кольору і вступає в реакцію з кислотами, утворюючи солі - типові металеві властивості. З іншого боку, сурьма - дуже тендітна речовина, яка не піддається ковці, а подрібнити її можна навіть вручну.

Отже, типові неметали і метали мають протилежні властивості, але ділення це досить умовно, оскільки ряд речовин поєднує в собі і ті й інші ознаки.