Металлические и неметаллические свойства, кислотные и основные свойства в периодической таблице
В начале девятнадцатого века Берцелиус был первым ученым, который классифицировал элементы на две основные группы ( металлы и неметаллы ) в соответствии с их физическими свойствами. Действительно, это было еще до того, как было что-либо знать об атомной структуре. Это старая классификация, которая является все еще используются в настоящее время, хотя в периодической таблице между ними и их свойствами нет границ .
С развитием нашей концепции об электронной структуре атомов мы можем различать металлы и неметаллы. Кроме того, существует третья группа элементов, известных как металлоиды .
Металлы
Их валентная оболочка, как правило, имеет менее половины своей емкости электронов. Они имеют большой атомный радиус, что приводит к небольшим значениям энергии ионизации и сродства к электрону .
Они являются электроположительными элементами из-за их тенденции терять электроны валентной оболочки и превращаться в положительные ионы, чтобы достичь структуры ближайшего благородного газа .
Они являются хорошими электрическими проводниками из-за подвижности их небольшого количества валентных электронов, которые могут переходить из одного положения в другое в металлической структуре.
Неметаллы
Их валентная оболочка, как правило, имеет более половины емкости электронов. Они имеют небольшой атомный радиус, что приводит к высоким значениям энергии ионизации и сродства к электрону .
Они имеют малый атомный радиус , который приводит к высоким значениям для ионизации энергии , которую й сродство к электрону , они электроотрицательные элементы, из — за их тенденцию к увеличению электронам с образованием отрицательных ионов , которые имеют один и ту же электронную структуру ближайшего благородного газа .
Они не проводят электричество (электрические изоляторы), потому что их валентные электроны прочно связаны с ядром. Таким образом, этим валентным электронам трудно переноситься.
Металлоиды
В металлоидах характеризуются следующими свойствами:
Они имеют металлический внешний вид и обладают большинством свойств неметаллов. Их электроотрицательность занимает промежуточное положение между металлами и неметаллами. Их электрическая проводимость меньше, чем у металлов , но больше, чем у неметаллов. Они используются в производстве деталей электронных инструментов, таких как транзисторы — так как они полупроводники.
Металлоиды — это группа элементов, которые имеют металлический вид, и большинство свойств неметаллов, которые характеризуются их электроотрицательностью, являются промежуточными между металлами и неметаллами, а их электропроводность меньше, чем у металлов , но больше, чем у неметаллов .
Градация металлических и неметаллических свойств в периодической таблице:
В той же группе: металлический характер увеличивается (неметаллический характер уменьшается) с увеличением атомного номера по мере того, как мы спускаемся по группе, из-за их большого атомного радиуса и низкого потенциала ионизации и сродства к электрону .
В тот же период: период начинается с самых прочных металлов в группе 1А, затем металлические свойства постепенно снижаются за счет увеличения атомного номера в течение периода, пока мы не достигнем металлоидов. Справа от металлоидов начинается неметаллическое свойство. Период заканчивается элементами высшего неметаллического свойства в группе 7А.
Следовательно : цезий считается наиболее активным металлом, потому что металлическое свойство увеличивается в той же группе за счет увеличения атомного номера, и он помещен в нижнюю часть левой части таблицы (металл с самым низким потенциалом ионизации).
Фтор считается наиболее активным неметаллом, потому что неметаллические свойства уменьшаются в той же группе за счет увеличения атомного номера, и он помещен в верхнюю часть правой части таблицы (наиболее электроотрицательный неметалл).
Градация металлических и неметаллических свойств в третьем периоде. Ясно, что при увеличении атомного номера металлический характер уменьшается, а неметаллический характер увеличивается.
Кислотное и основное свойство
Когда элемент соединяется с кислородом, образуя соединение, известное как оксид, существуют типы оксидов элементов: кислотные оксиды, основные оксиды и амфотерные оксиды.
Кислые оксиды
Неметаллические оксиды называют кислотными оксидами, потому что:
Они растворяются в воде с образованием кислородсодержащих кислот.
CO 2 (г) + H 2 O (л) → H 2 CO 3 (водн.)
SO 3 (г) + H 2 O (л) → H 2 SO 4 (водн.)
Они реагируют со щелочами, образуя соль и воду .
CO 2 (г) + 2NaOH (водн.) → Na 2 CO 3 (водн.) + H 2 O (л)
Из кислых оксидов — двуокись углерода CO 2 , трехокись серы SO 3 , двуокись азота NO 2 .
Основные оксиды
Эти оксиды металлов, как правило , известны как основные оксиды, некоторые основные оксиды не растворимы в воде и другие растворимые в воде образуя щелочь, воду растворимых основные оксиды также известны как оксиды щелочных металлов.
K 2 O (т) + H 2 O (л) → 2KOH (водн.)
H 2 O (л) + Na 2 O (т) → 2NaOH (водн.)
Из основных оксидов — оксид калия K 2 O, оксид натрия Na 2 O, оксид магния MgO.
Они реагируют с кислотами с образованием соли и воды :
2HCl (водн.) + Na 2 O (т. Е.) → 2NaCl (водн.) + H 2 O (л)
MgO (т) + H 2 SO 4 (водн.) → MgSO 4 (водн.) + H 2 O (л)
Амфотерные оксиды
Амфотерные оксиды — это оксиды элементов, которые реагируют с кислотами как основные оксиды и реагируют с основаниями как кислотные оксиды, образуя как соль, так и воду .
ZnO (т) + H 2 SO 4 (водн.) → ZnSO 4 (водн.) + H 2 O (л)
ZnO (т) + 2NaOH (водн.) → Na 2 ZnO 2 (водн.) + H 2 O (л)
Амфотерные оксиды, такие как оксид алюминия Al 2 O 3 , оксид цинка ZnO, оксид сурьмы Sb 2 O 3 , оксид олова SnO.
Градация кислотного и основного свойства в периодической таблице:
В период: Основное свойство оксида уменьшается с увеличением атомного номера элемента, в то время как кислотное свойство увеличивается.
В группе: где в группе, которая начинается с металла , основное свойство оксида увеличивается с увеличением атомного номера, как в группе 1A.
В группе, которая начинается с неметалла, кислотные свойства оксида возрастают с увеличением атомного номера, как в группе 7A.
Градация кислотных и основных свойств в третьем периоде. По мере увеличения атомного номера основное свойство уменьшается, а кислотное свойство увеличивается.
Кислотное свойство соединений водорода группы 17 (галогенов) увеличивается с увеличением атомного номера, поскольку увеличение атомного номера в группе приводит к увеличению атомного размера галогена, а затем его сила притяжения для атома водорода уменьшается, что делает легче ионизироваться.