Fémek és nemfémek: összehasonlító jellemzők

Minden kémiai elem feltételesen nemfémekre és fémekre osztható. Tudja, hogy milyen jelek különböznek egymástól? Hogyan határozzuk meg helyzetüket a kémiai elemek táblázatában? Ezekre a kérdésekre válaszokat talál a cikkünkben.

A nemfémek és fémek helyzete: a periódusos rendszer

Külső jelek és fizikai tulajdonságok alapján nem mindig lehet megtudni, hogy melyik csoporthoz tartozik a kémiai elem. A fémek és a nemfémek tulajdonságait a periódusos rendszerben való elhelyezkedésük alapján lehet meghatározni.

Ehhez vizuálisan átlót kell rajzolnia a bórról az astat-ra, 5-85 számra. A jobb felső sarokban főleg nemfémek lesznek. A táblázatban kisebbség van, csak 22 elem. A fémek a periódusos rendszer jobb oldalán vannak a tetején - főleg az I., II. és III. csoportban.

Energia szint

A nemfémek és a fémek közötti különbségek kezdetben az atomok szerkezetének köszönhetők. Kezdjük az elektronok számával a külső energiaszinten. A fématomok esetében ez egytől háromig változik. Rendszerint nagy sugáruk van, így a fématomok könnyen kibocsátják a külső elektronokat, mivel erős redukáló tulajdonságokkal rendelkeznek.

A nemfémek külső szinten nagyobb számú elektronot tartalmaznak. Ez magyarázza oxidatív aktivitásukat. A nemfémek rögzítik a hiányzó elektronokat, teljesen kitöltve az energiaszintet. A legerősebb oxidáló tulajdonságokat a VI-VII csoport második és harmadik periódusának nemfémjei mutatják.

A töltött energiaszint 8 elektront tartalmaz. A valenciájú halogének a legnagyobb oxidáló képességgel rendelkeznek. A fluor a vezető köztük, mivel ennek az elemnek nincs szabad pályája.

Fémek és nemfémek szerkezete: kristályrácsok

Az anyagok fizikai tulajdonságait az elemi részecskék elrendezésének sorrendje határozza meg. Ha feltételesen összekapcsolja őket képzeletbeli vonalakkal, akkor egy kristályrácsnak nevezett szerkezetet kap. Csomópontjai különböző szerkezeteket tartalmazhatnak: atomok, molekulák vagy töltött részecskék-ionok.

Egyes nemfémek atomi kristályrácsot képeznek, amelynek részecskéit kovalens kötések kötik össze. Az ilyen szerkezetű anyagok szilárdak és nem illékonyak. Például foszfor, szilícium és grafit.

Molekuláris kristályrácsban az elemi részecskék közötti kötés gyengébb. Az ilyen nemfémek általában folyékony vagy gáznemű aggregátum állapotban vannak, de egyes esetekben szilárd olvadó nemfémek.

Bármely fémmintában az atomok egy része elveszíti külső elektronjait. Ugyanakkor pozitívvá válnak töltött részecskék - kationok. Ez utóbbi újra kapcsolódik az elektronokhoz, semleges töltésű részecskéket képezve - kationok, elektronok és grafit atomok egyidejűleg helyezkednek el a fémrácsban.

Fizikai tulajdonságok

Kezdjük az összesített állapottal. Hagyományosan úgy vélik, hogy minden fém szilárd anyag. Az egyetlen kivétel a higany, az ezüst színű viszkózus folyadék. Gőzei szennyező anyagok-mérgező anyag, amely a test mérgezését okozza.

Még egy jellemző tulajdonság - fémes csillogás, ami azzal magyarázható, hogy a fém felülete tükrözi a fénysugarakat. Egy másik fontos jellemző az elektromos és hővezető képesség. Ez a tulajdonság a szabad elektronok jelenlétének köszönhető a fémrácsokban, amelyek elektromos mezőben mozognak. A higany a legjobban vezeti a hőt és az áramot, az ezüst a legalacsonyabb mutatókkal rendelkezik.

A fémkötés meghatározza a képlékenységet és a plaszticitást. E mutatók szerint az arany a vezető, amelyből olyan vastag lapot húzhat ki, mint egy emberi haj.

Leggyakrabban , a fizikai tulajdonságok fémekből ésnemfémek szemben vannak. Így az utóbbiakat alacsony elektromos és hővezető képesség, fémes csillogás hiánya jellemzi. Normál körülmények között a nemfémek gáznemű vagy a folyékony állapot és a szilárd anyagok mindig törékenyek és olvadóak, ami a nemfémek molekuláris szerkezetével magyarázható. A gyémánt, a vörös foszfor és a szilícium tűzálló és nem illékony, ezek nem molekuláris szerkezetű anyagok.

Mik azok a félfémek

A periódusos rendszerben a fémek és a nemfémek között számos kémiai elem van, amelyek közbenső pozíciót foglalnak el. Félfémeknek hívják őket. A félfémek atomjait kovalens kémiai kötés köti.

Ezek az anyagok ötvözik a fémek és a nemfémek jellemzőit. Például az antimon ezüstfehér kristályos anyag, savakkal reagálva sókat képez-tipikus fémes tulajdonságok. Másrészt az antimon nagyon törékeny anyag, amelyet nem lehet kovácsolni, sőt manuálisan is összetörhető.

Tehát a tipikus nemfémek és fémek ellentétes tulajdonságokkal rendelkeznek, de ez a felosztás meglehetősen feltételes, mivel számos anyag kombinálja ezeket és más jellemzőket.