周期表の元素の金属的性質とは、金属を定義する、または自然界の他の物質と区別する、化学的および物理的変数のすべてを指します。それらは一般に光沢があり、密度が高く、硬い固体で、熱伝導率と電気伝導率が高く、成形可能で延性があります。
ただし、すべての金属がこのような特性を示すわけではありません。たとえば、水銀の場合、これは光沢のある黒い液体です。同様に、これらの変数は地面の圧力と温度の条件に依存します。たとえば、非金属のように見える水素は、極端な条件下では物理的に金属のように動作します。
これらの条件は次のとおりです。極度の圧力下または絶対零度付近でホバリングする非常に低温 元素が金属であるかどうかを定義するには、観察者の目から隠されたパターン、つまり原子パターンを考慮する必要があります。
これらは、金属元素である金属、さらにはどの元素が他の金属よりも高い精度と信頼性で区別します。
このように、金貨の真の金属的性質は、その金の質量によって決定されるものよりもその原子の質に依存していますが、2つは密接に関連しています。
金貨、銅貨、またはプラチナ貨幣のどちらのコインがより金属的ですか?答えはプラチナであり、その説明はその原子にあります。
元素の金属特性は周期表でどのように変化しますか?
上の画像は、元素の周期特性を示しています。行は期間に対応し、列はグループに対応します。
金属的な特徴は、左から右に向かって減少し、反対方向に増加します。また、これは上から下に向かって増加し、期間がグループヘッドと交差するにつれて減少します。表の青い斜めの矢印は、上記を示しています。
このように、矢印が指す方向に近い要素は、反対方向にある要素(黄色のブロック)よりも金属的な特徴が強くなります。
さらに、他の矢印は他の周期的特性に対応しており、要素が「金属化」するときにこれらがどのように増加または減少するかを定義します。たとえば、黄色のブロックの要素は、金属的な特徴は低いものの、電子親和力とイオン化エネルギーが高くなります。
原子半径の場合、それらが大きいほど、その要素はより金属的です。これは青い矢印で示されます。
金属元素の特性
周期表は、金属の原子半径が大きく、イオン化エネルギーが低く、電子親和力が低く、電気陰性度が低いことを示しています。これらのすべての特性をどのように記憶するのですか?
それらが流れる点は、酸化する金属を定義する反応性(電気陽性)です。つまり、電子を簡単に失います。
電子を失うと、金属はカチオン(M +)を形成します。したがって、金属性の高い元素は、金属性の低い元素よりもカチオンを形成しやすくなります。
この例は、アルカリ土類金属である2族元素の反応性を検討することです。ベリリウムはマグネシウムよりも金属が少なく、マグネシウムはカルシウムよりも金属が少ないです。
したがって、金属バリウムに到達するまで、グループの中で最も反応性が高い(ラジウム、放射性元素の後)。
原子半径は金属の反応性にどのように影響しますか?
原子半径が大きくなると、価電子は原子核から遠くなり、原子内での保持力が弱まります。
ただし、周期が周期表の右側に移動すると、原子核は陽イオンをそのより正のボディに追加し、価電子をより大きな力で引き付け、原子半径のサイズを小さくします。これにより、金属的な特徴が減少します。
したがって、非常に正の核を持つ非常に小さい原子は、それらを失う代わりに電子を獲得する傾向があり(非金属元素)、電子を獲得および喪失できるものは半金属と見なされます。ホウ素、シリコン、ゲルマニウム、ヒ素は、これらの半金属の一部です。
一方、他の軌道で新しいエネルギーが利用可能になると、原子半径は増加します。これは、グループを下降するときに発生します。
このため、周期表を下降すると、半径が大きくなり、核が他の種が外殻から電子を奪うのを防ぐことができなくなります。
実験室では、希硝酸(HNO 3)などの強力な酸化剤を使用して、酸化に対する金属の反応性を調べることができます。
同様に、金属ハロゲン化物(NaClなど)の形成プロセスも、この反応性を実証する実験です。
メタリック性の高い要素
周期表の画像の青い矢印の方向は、元素のフランシウムとセシウムにつながります。フランシウムはセシウムより金属ですが、後者とは異なり、フランシウムは人工で放射性です。このため、セシウムは最大の金属的性質を持つ天然元素に取って代わります。
実際、最もよく知られている(そして最も爆発的な)反応の1つは、セシウムの小片(または滴)が水と接触したときに起こる反応です。
セシウムの高い反応性は、はるかに安定した化合物の形成にも変換され、エネルギーの突然の放出を引き起こします。
2Cs(s)+ 2H 2 O→2CsOH(aq)+ H 2(g)
化学方程式により、セシウムの酸化と水中の水素の水素ガスへの還元を確認できます。
マイナーなメタリックキャラクターの要素
反対の対角線の周期表の右上隅にあるフッ素(F 2、上の画像)は、非金属元素のリストをリードしています。どうして?それは、自然界で最も電気陰性であり、イオン化エネルギーが最も低い元素だからです。
換言すれば、イオンF形成する周期律表の全ての要素と反応-なく、F +を。
フッ素は、化学反応で電子を失う可能性が非常に低く、金属とは正反対です。このため、金属元素が最も少なくなります。
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