Ответ от Анастасия Головко[эксперт]
МЕТАЛЛЫ — это вещества, обладающие высокой электропроводностью и теплопроводностью, ковкостью, пластичностью и металлическим блеском. Эти характерные свойства металла обусловлены наличием свободно перемещающихся электронов в его кристаллической решетке.
Из известных в настоящее время 107 химических элементов 85 относятся к металлам.Деление всех химических элементов периодической системы Д. И. Менделеева на металлы и неметаллы является условным. Если в периодической таблице провести диагональ через бор и астат, то в главных подгруппах, расположенных справа от диагонали, будут неметаллы, а в главных подгруппах слева от диагонали, побочных подгруппах и в восьмой группе (кроме инертных газов) — металлы.
Причем элементы рядом с разделительной линией являются так называемыми металлоидами, т. е. веществами с промежуточными свойствами (металлов и неметаллов) . К ним относятся: бор В, кремний Si, германий Gе, мышьяк Аs, сурьма Sb, теллур Те, полоний Ро.В соответствии с местом, занимаемым в периодической системе, различают переходные (элементы побочных подгрупп) и непереходные металлы (элементы главных подгрупп) . Металлы главных подгрупп характеризуются тем, что в их атомах происходит последовательное заполнение электронных s- и р-подуровней. В атомах металлов побочных подгрупп происходит достраивание d- и f-подуровней.Неметаллы — Это химические элементы, которые образуют в свободном виде простые вещества, не обладающие физическими свойствами металлов.Из известных химических элементов только 22 являются неметаллами.
Тема 1.6 Металлы и неметаллы
Если провести условную диагональ в переодической системе от берилия к астату, неметаллы окажутся над ней т. е. они находятся в правом верхнем углу.Атомы неметаллов ( по сравнению с атомами металлов) содержат большее число электронов на внешнем энергетическом уровне, по этому простые вещества — неметаллы обладают, как правило, окислительно — восстановительной деятельностью (кроме фтора и кислорода, которые являются окислителями)Неметаллы различны по своему агрегатному состоянию. Многие из них газы (кислород, азот, гелий, водород, неон, ксенон, криптон и т. д.). Твердые вещества (фосфор, фтор, йод, бор и т. д.). Бром является жидкостью.Для неметаллов характерно явление аллотропии. многие из них существуют в виде аллотропных видоизменений, например — фосфор, углерод, кислород, сера и т. д.Неметаллы имеют различные типы кристаллической решетки — атомную (бор, кремний, углерод в виде алмаза) и молекулярную (йод, белый фосфор, сера кристаллическая)Физические свойства неметаллов зависят от типа решетки. Вещества с молекулярной решеткой — летучие, легкоплавкие, непрочные, с незначительной растворимостью в воде.
Ответ от Mawa Vasurina[новичек]
Кароче, там есть такая таблица металлов (такая полосочка, начинаеться Литем (кажись) а заканчиваеться чем-то тяжёлым) . Основным признаком что эллемент — металл, являеться слабая связь электронов последнего уровня с ядром, они (металлы) могут эти электроны отдавать. С этим связна причина их электропроводности.
Ответ от Ёветлана[гуру]
проще говоря, металлы, это те элементы, которые на внешнем электронном уровне имеют 1-3 электрона, т. е. при взаимодействии с другими элементами, , они легко отдают эти электроны. Это 1, 2, 3 группа (гл. подг) перидической системыА неметаллы, это те элементы, которые имеют почти завершенный электронный уровень, которым не хватает до завершения 1-3 электрона. Это 5,6,7 группа
Ответ от 22 ответа[гуру]
Привет! Вот подборка тем с похожими вопросами и ответами на Ваш вопрос: Какие химические элементы являются металлами и какие являются неметаллами?
Источник: 22oa.ru
Чем отличаются металлы от неметаллов: физические и химические свойства
О чем идет речь? Науке известно уже 118 химических элементов, которые делят на металлы и неметаллы. Основанием для классификации служат их физические и химические свойства, обусловленные строением атомов.
Чем отличаются? Еще М. В. Ломоносов отмечал отличие металлов от неметаллов, говоря, что «металлы – тела твердые, ковкие, блестящие». Также они отличаются по ковкости, пластичности, тепло- и электропроводности. Но давайте обо всем по порядку.
Вопросы, рассмотренные в материале:
- Нахождение в природе металлов и неметаллов
- Строение металлов и неметаллов
- Положение неметаллов и металлов в таблице Менделеева
- Сравнение металлов и неметаллов по физическим свойствам
- Химические свойства металлов и неметаллов
Нахождение в природе металлов и неметаллов
Металлы в природе можно найти в виде руд или в соединениях – оксидах, сульфидах, карбонатах и т. д. Выделив нужный элемент из руды и проведя очистку, получают чистое вещество, которое для придания требуемых характеристик легируют добавками или применяют иные методы металлообработки. Все это является предметом изучения отдельной науки – металлургии.
В металлургии различают два вида руд, соответствующих двум видам металлов, которые могут быть черными (на основе железа) и цветными – порядка 70 элементов. Золоту, серебру и платине отведено место в группе благородных металлов. Эти вещества в небольших концентрациях можно найти в морской воде, а также в тканях и жидкостях живых организмов.
В наборе химических элементов, из которых состоит человеческое тело, порядка 3 % приходится на металлы. Кости содержат кальций в относительно большом количестве, а натрий служит электролитом – его содержат межклеточная жидкость и цитоплазма. Мышцы и нервная система накапливают магний, печень – медь, а в составе крови постоянно присутствует железо.
Простые неметаллы существуют в природе в газообразном состоянии – соединения фтора, хлора, кислорода, азота, водорода, инертных газов; в твердом виде – йод, астат, сера, селен, теллур, фосфор, мышьяк, углерод, кремний, бор. Бром при комнатной температуре является жидкостью.
Отдельные неметаллические элементы могут проявлять аллотропию. Например, газообразный кислород может существовать в двух аллотропных модификациях – в виде кислорода O2 или озона O3.
Твердый углерод может иметь форму алмаза, астраленов, графена, графита, карбина, лонсдейлита, фуллеренов, стеклоугдерода, диуглерода, углеродных наноструктур – нанопены, наноконусов, нанотрубок, нановолокон и аморфного углерода. Ученые предполагают существование и других модификаций этого элемента, в частности, чаоита и металлического углерода.
Простые неметаллические вещества в виде молекул в природе редки. Это характерно для азота, кислорода и серы. Большинство неметаллов можно найти в виде химических соединений – воды, минералов, горной породы, силикатов, фосфатов, боратов и т. д. Распространенность таких веществ в атмосфере и земной коре может быть разной. Так, процентная доля кислорода, кремния и водорода относительно велика, а мышьяк, селен или йод встречаются значительно реже.
Строение металлов и неметаллов
Чем отличаются металлы от неметаллов? Расположение элементарных частиц в таблице Менделеева определяет их физико-химические свойства. Мысленно соединив их прямыми, можно получить структуру или кристаллическую решетку, узлы которой образованы разными структурами – атомами, молекулами и ионами (заряженными частицами).
Отдельные неметаллические элементы имеют атомную кристаллическую решетку, в которой соединение частиц происходит за счет ковалентных связей. Речь идет о твердых и нелетучих веществах типа фосфора, кремния или графита.
Связи, соединяющие элементарные частицы молекулярных кристаллических решеток менее прочны. Для таких неметаллических элементов характерно жидкое или газообразное состояние, реже такие вещества бывают твердыми и легкоплавкими.
Чем отличаются атомы металлов от атомов неметаллов? Для металлов характерна потеря частью атомов наружных электронов, превращающая их в катионы – частицы с положительным зарядом, которые, соединяясь с электронами, образуют нейтральные частицы. Кристаллическая решетка всех этих элементов одновременно содержит катионы, атомы и электроны.
Положение неметаллов и металлов в таблице Менделеева
Внешние признаки и физические характеристики элемента не всегда позволяют отнести его к одной из групп. Металлы отличаются от неметаллов свойствами, обусловленными тем, как устроены их атомы. Первое отличие – количество электронов на наружном уровне: у большей части элементов данной группы – от одного до трех. Расположение на большем радиусе позволяет металлам легко отдавать эти субатомные частицы, обуславливая восстановительные свойства.
Принадлежность химических элементов к группе металлов или к группе неметаллов видна по их положению в периодической таблице элементов.
Для того чтобы понять это, проводим условную линию, которая начинается с 5-го номера – бора и заканчивается 85-м номером – астатом. Справа от этой диагонали расположено большинство неметаллов, которых в таблице немного – 22. Металлы будут находиться слева, по большей части в I, II и III группах.
Атом состоит из трех видов частиц – протонов и нейтронов, образующих ядро, и электронов. Как видно из названия, нейтроны не имеют заряда. Протоны обладают положительным зарядом (+1), а электроны – отрицательным (-1).
Ядро всегда заряжено положительно, а вращающиеся вокруг электроны притягиваются к нему за счет противоположного заряда. Вращение электронов происходит по орбиталям (электронные уровни) подобно движению планет вокруг звезды. Количество протонов в ядре атома называют атомным номером.
Чем больше атомный номер, тем с большей силой ядро удерживает электроны и тяжелее их отдает. По мере увеличения порядкового номера в таблице Менделеева и количества протонов происходит ослабление металлических и усиление неметаллических свойств.
О числе уровней (или орбиталей), по которым вращаются электроны, можно судить по периоду. Чем он больше, тем дальше от ядра орбиты, по которым движутся электроны внешнего уровня.
Если смотреть на таблицу, то с каждой строкой вниз возрастает число уровней, а значит, ядро все легче отдает электроны. Это приводит к усилению металлических свойств элементов и снижению неметаллических.
По мере роста числа уровней происходит увеличение диаметра ядер и их заряда. Однако растущее расстояние до наружных энергетических уровней берет верх.
У атомов неметаллических элементов внешние уровни содержат большее число электронов, чем объясняется высокая окислительная способность. Заполнение энергетического уровня происходит за счет присоединения недостающих субатомных частиц с отрицательным зарядом. Самыми выраженными окислительными свойствами отличаются неметаллы, расположенные во втором и третьем периодах VI и VII групп.
Если энергетический уровень заполнен, в нем содержится 8 электронов. Самая выраженная окислительная способность – у галогенов, имеющих валентность, равную единице, первое место среди которых занимает фтор, не имеющий незаполненных орбит.
Сравнение металлов и неметаллов по физическим свойствам
Для начала разберем агрегатные состояния элементов этих двух групп. При комнатной температуре все металлы – твердые вещества, кроме ртути, которая представляет собой серебристую жидкость. Вдыхание ее токсичных паров приводит к тяжелому отравлению.
При нормальных условиях все металлы объединяет одна особенность – характерный блеск, связанный с хорошей отражающей способностью. Также эти элементы отличаются хорошей тепло- и электропроводностью, которые обусловлены свободными электронами, при отсутствии электрического поля их движение разнонаправленно и упорядочивается под его воздействием. Хуже всех металлов тепловую энергию и ток проводит серебро, а лучшие показатели у ртути.
Благодаря металлической связи все элементы этой группы обладают ковкостью и пластичностью. Лидером здесь является золото – из него можно получить листы не толще человеческого волоса.
Как правило, металлы и неметаллы обладают противоположными характеристиками. Последним свойственны низкие тепло- и электропроводность, у них отсутствует металлический блеск. При нормальных условиях неметаллы в большинстве своем газы, жидкости или хрупкие и плавкие твердые вещества. Такие свойства обусловлены особенностями молекулярного строения. Немолекулярное строение алмаза, красного фосфора или кремния делает их нелетучими и тугоплавкими.
Приведенная ниже таблица содержит основные характерные отличия обеих групп элементов:
Источник: vt-metall.ru
§ 18. Химические элементы — металлы
Вам известно, что большинство химических элементов относят к металлам — 92 из 114 известных химических элементов.
Характерное свойство элементов-металлов — способность отдавать электроны внешнего (а некоторые — и предвнешнего) электронного слоя и превращаться в положительные ионы. Это свойство атомов металлов, как вы знаете, определяется тем, что они имеют сравнительно большие радиусы и малое число электронов (в основном от 1 до 3) на внешнем электронном слое.
Исключение составляют лишь 6 металлов: атомы германия Ge, олова Sn, свинца РЬ на внешнем слое имеют 4 электрона, атомы сурьмы Sb, висмута Bi — 5, атомы полония Ро — 6.
Для атомов металлов характерны небольшие значения электроотрицательности и исключительно восстановительные свойства, т. е. способность отдавать электроны.
Вы уже знаете, что в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева металлы находятся ниже диагонали бор—астат, а также выше нее в побочных подгруппах. В периодах и главных подгруппах действуют известные вам закономерности в изменении металлических, а значит, восстановительных свойств атомов элементов (рис. 37).
Рис. 37.
Положение химических элементов-металлов в Периодической системе, изменение их свойств
Химические элементы, расположенные вблизи диагонали бор—астат (Be, Al, Ti, Ge, Nb, Sb и др.), обладают двойственными свойствами: в одних своих соединениях ведут себя как металлы, в других — проявляют свойства неметалла. Природа германия и сурьмы настолько противоречива, что нередко их называют неметаллами.
В побочных подгруппах восстановительные свойства металлов с увеличением порядкового номера чаще всего уменьшаются. Сравните активность известных вам металлов I группы побочной подгруппы: Сu, Ag, Аu; II группы побочной подгруппы: Zn, Cd, Hg — и вы убедитесь в этом сами.
Это можно объяснить тем, что на прочность связи валентных электронов с ядром у атомов этих металлов в большей степени влияет величина заряда ядра, а не радиус атома. Величина заряда ядра значительно увеличивается, притяжение электронов к ядру усиливается. Радиус атома при этом хотя и увеличивается, но не столь значительно, как у металлов главных подгрупп.
Простые вещества, образованные химическими элементами — металлами, и сложные металлсодержащие вещества играют важнейшую роль в минеральной и органической «жизни» Земли. Достаточно вспомнить, что атомы (ионы) элементов-металлов являются составной частью соединений, определяющих обмен веществ в организме человека, животных, растений.
Например, в крови человека найдено 76 элементов, и из них только 14 не являются металлами. В организме человека некоторые элементы-металлы (кальций, калий, натрий, магний) присутствуют в большом количестве, т. е. являются макроэлементами. А такие металлы, как хром, марганец, железо, кобальт, медь, цинк, молибден, присутствуют в небольших количествах, т. е. это микроэлементы. Если вес человека 70 кг, то в его организме содержится (в граммах): кальция — 1700, калия — 250, натрия — 70, магния — 42, железа — 5, цинка — 3. Все металлы чрезвычайно важны, проблемы со здоровьем возникают и при их недостатке, и при избытке.
Таблица 17
Влияние недостатка
и избытка ионов металлов
на состояние растений и животных
Источник: tepka.ru