Kõik keemilised elemendid võib tinglikult jagada mittemetallideks ja metallideks. Kas sa tead, mille poolest need erinevad? Kuidas määrata nende asukohta keemiliste elementide tabelis? Nendele ja teistele küsimustele leiate vastused meie artiklist.
Mittemetallide ja metallide asukoht: perioodiline tabel
Väliste märkide ja füüsikaliste omaduste järgi ei ole alati võimalik välja selgitada, millisesse rühma keemiline element kuulub. Metallide ja mittemetallide omadusi saab määrata nende asukoha järgi perioodilisustabelis.
Selleks peate visuaalselt joonistama diagonaali boorist astatiinini, 5 kuni 85 numbrit. Paremas ülanurgas on valdav alt mittemetallid. Neid on tabelis vähemuses, ainult 22 elementi. Metallid asuvad perioodilisuse tabeli ülaosas paremal pool – peamiselt I, II ja III rühmas.
Energitustase
Mittemetallide ja metallide vahelised erinevused tulenevad esialgu nende aatomite struktuurist. Alustame elektronide arvust välisel energiatasemel. Metalli aatomite puhul varieerub see ühest kolmeni. Reeglina nadon suure raadiusega, nii et metalliaatomid loovutavad üsna kergesti väliseid elektrone, kuna neil on tugevad redutseerivad omadused.
Mittemetallidel on välistasandil rohkem elektrone. See seletab nende oksüdatiivset aktiivsust. Mittemetallid lisavad puuduvaid elektrone, täites täielikult energiataseme. Kõige tugevamad oksüdeerivad omadused on VI-VII rühmade teise ja kolmanda perioodi mittemetallidel.
Täidetud energiatase sisaldab 8 elektroni. Valentsiga halogeenidel I on suurim oksüdeerimisvõime. Fluor on nende hulgas liider, kuna sellel elemendil pole vabu orbitaale.
Metallide ja mittemetallide struktuur: kristallvõred
Ainete füüsikalised omadused määratakse elementaarosakeste paigutusega. Kui ühendate need tinglikult mõtteliste joontega, saate struktuuri, mida nimetatakse kristallvõreks. Selle sõlmed võivad sisaldada erinevaid struktuure: aatomeid, molekule või laetud osakesi – ioone.
Mõnes mittemetallis tekib aatomkristallvõre, mille osakesed on omavahel ühendatud kovalentsete sidemetega. Sellise struktuuriga ained on tahked ja mittelenduvad. Näiteks fosfor, räni ja grafiit.
Molekulaarkristallvõres on side elementaarosakeste vahel nõrgem. Tavaliselt on sellised mittemetallid agregeerunud vedelas või gaasilises olekus, kuid mõnel juhul on need tahked madala sulamistemperatuuriga mittemetallid.
Igas metalliproovis kaotavad mõned aatomid oma välispinnaelektronid. Samal ajal muutuvad need positiivselt laetud osakesteks - katioonideks. Viimased rekombineeruvad elektronidega, moodustades neutraalselt laetud osakesi – metallvõres paiknevad samaaegselt katioonid, elektronid ja aatomid.
Füüsikalised omadused
Alustame liitmise olekust. Traditsiooniliselt on aktsepteeritud, et kõik metallid on tahked ained. Ainus erand on elavhõbe, viskoosne hõbedane vedelik. Selle aurud on saasteaine – mürgine aine, mis põhjustab keha mürgistust.
Teine iseloomulik tunnus on metalliline läige, mis on seletatav sellega, et metalli pind peegeldab valguskiiri. Teine oluline omadus on elektri- ja soojusjuhtivus. See omadus on tingitud vabade elektronide olemasolust metallvõredes, mis elektriväljas hakkavad mingis suunas liikuma. Elavhõbe juhib soojust ja voolu kõige paremini, hõbeda jõudlus on madalaim.
Metalli side põhjustab vormitavust ja elastsust. Nende näitajate järgi on liider kuld, millest on võimalik välja rullida juuksekarva paksune leht.
Enamasti on metallide ja mittemetallide füüsikalised omadused vastupidised. Nii et viimaseid iseloomustab madal elektri- ja soojusjuhtivus, metallilise läike puudumine. Tavatingimustes on mittemetallid gaasilises või vedelas olekus ning tahked ained on alati rabedad ja sulavad, mis on seletatav mittemetallide molekulaarstruktuuriga. Teemant, punane fosfor ja räni on tulekindlad jamittelenduvad, need on mittemolekulaarse struktuuriga ained.
Mis on poolmetallid
Perioodilises tabelis metallide ja mittemetallide vahel on hulk keemilisi elemente, millel on vahepealne positsioon. Neid nimetatakse poolmetallideks. Poolmetallide aatomid on omavahel seotud kovalentse keemilise sidemega.
Need ained ühendavad metallide ja mittemetallide omadused. Näiteks antimon on hõbevalge kristalne aine ja reageerib hapetega, moodustades soolasid, mis on tüüpilised metallilised omadused. Teisest küljest on antimon väga habras aine, mida ei saa sepistada ja seda saab isegi käsitsi purustada.
Seega on tüüpilistel mittemetallidel ja metallidel vastandlikud omadused, kuid jaotus on üsna meelevaldne, kuna paljud ained ühendavad mõlemad omadused.
