ĐẶC TÍNH KIM LOẠI CỦA CÁC NGUYÊN TỐ: THUỘC TÍNH - HÓA HỌC - 2025

Các nhân vật bằng kim loại của các nguyên tố của bảng tuần hoàn đề cập đến tất cả các biến, hóa chất và vật lý, xác định các kim loại hoặc phân biệt với các chất khác trong tự nhiên. Chúng thường sáng bóng, đặc, chất rắn cứng, có độ dẫn nhiệt và điện cao, có thể tạo khuôn và dễ uốn.

Tuy nhiên, không phải tất cả các kim loại đều thể hiện các đặc điểm như vậy; Ví dụ, trong trường hợp của thủy ngân, đây là một chất lỏng màu đen bóng. Tương tự như vậy, các biến này phụ thuộc vào điều kiện áp suất và nhiệt độ trên mặt đất. Ví dụ, hydro dường như phi kim loại có thể hoạt động vật lý giống như một kim loại trong điều kiện khắc nghiệt.

Những điều kiện này có thể là: dưới áp suất cực lớn hoặc nhiệt độ rất lạnh dao động quanh độ không tuyệt đối. Để xác định một nguyên tố có phải là kim loại hay không, cần phải xem xét các mẫu ẩn khỏi mắt người quan sát: các mẫu nguyên tử.

Chúng phân biệt với độ chính xác và độ tin cậy cao hơn đâu là các nguyên tố kim loại và thậm chí nguyên tố nào là kim loại hơn nguyên tố khác.

Theo cách này, đặc tính kim loại thực sự của đồng tiền vàng phụ thuộc nhiều hơn vào phẩm chất của các nguyên tử của nó hơn là đặc tính được xác định bởi khối lượng vàng của nó, tuy nhiên cả hai có liên quan chặt chẽ với nhau.

Đồng tiền nào có nhiều kim loại hơn: đồng vàng, đồng hay bạch kim? Câu trả lời là bạch kim, và lời giải thích nằm ở nguyên tử của nó.

Tính kim loại của các nguyên tố khác nhau như thế nào trong bảng tuần hoàn?

Hình trên cho thấy tính chất tuần hoàn của các nguyên tố. Các hàng tương ứng với các thời kỳ và các cột cho các nhóm.

Đặc tính kim loại giảm từ trái sang phải và tăng theo hướng ngược lại. Ngoài ra, điều này tăng từ trên xuống dưới và giảm dần khi các khoảng thời gian được chuyển đến các trưởng nhóm. Mũi tên chéo màu xanh trong bảng cho biết điều đã đề cập ở trên.

Bằng cách này, các phần tử gần với hướng mũi tên trỏ đến có đặc tính kim loại lớn hơn các phần tử nằm ở hướng ngược lại (các khối màu vàng).

Ngoài ra, các mũi tên khác tương ứng với các thuộc tính tuần hoàn khác, xác định các thuộc tính này tăng hoặc giảm theo nghĩa nào khi nguyên tố "kim loại hóa". Ví dụ, các nguyên tố của các khối màu vàng, mặc dù chúng có tính kim loại thấp, nhưng ái lực điện tử và năng lượng ion hóa của chúng lại cao.

Trong trường hợp bán kính nguyên tử, chúng càng lớn thì nguyên tố đó càng có tính kim loại; điều này được biểu thị bằng mũi tên màu xanh lam.

Tính chất của các nguyên tố kim loại

Bảng tuần hoàn cho thấy kim loại có bán kính nguyên tử lớn, năng lượng ion hóa thấp, ái lực điện tử thấp và độ âm điện thấp. Làm thế nào để ghi nhớ tất cả các thuộc tính này?

Điểm mà chúng chảy là khả năng phản ứng (độ nhạy điện) xác định kim loại, có tính oxi hóa; nghĩa là chúng dễ mất electron.

Khi chúng mất electron, kim loại tạo thành cation (M ⁺ ). Do đó, các nguyên tố có đặc tính kim loại cao hơn hình thành cation dễ dàng hơn những nguyên tố có đặc tính kim loại thấp hơn.

Một ví dụ về điều này là xét khả năng phản ứng của các nguyên tố nhóm 2, các kim loại kiềm thổ. Berili ít kim loại hơn magiê và magiê ít kim loại hơn canxi.

Cứ như vậy cho đến khi đến bari kim loại phản ứng mạnh nhất trong nhóm (sau rađi, nguyên tố phóng xạ).

Bán kính nguyên tử ảnh hưởng như thế nào đến khả năng phản ứng của kim loại?

Khi bán kính nguyên tử tăng lên, các electron hóa trị ở xa hạt nhân hơn nên chúng bị giữ lại trong nguyên tử kém hơn.

Tuy nhiên, nếu một chu kỳ được chuyển qua phía bên phải của bảng tuần hoàn, hạt nhân thêm proton vào cơ thể dương hơn của nó, hút các electron hóa trị với một lực lớn hơn, làm giảm kích thước bán kính nguyên tử. Điều này dẫn đến giảm đặc tính kim loại.

Do đó, một nguyên tử rất nhỏ với một hạt nhân rất dương có xu hướng nhận electron thay vì mất chúng (nguyên tố phi kim loại), và những nguyên tử vừa có thể thu được vừa có thể mất electron được coi là kim loại. Boron, silic, germani và asen là một số trong những kim loại này.

Mặt khác, bán kính nguyên tử cũng tăng lên nếu có sẵn năng lượng mới cho các obitan khác, điều này xảy ra khi giảm dần trong một nhóm.

Vì lý do này, khi đi xuống bảng tuần hoàn, bán kính trở nên cồng kềnh và hạt nhân trở nên không thể ngăn các loài khác lấy electron từ lớp vỏ bên ngoài của nó.

Trong phòng thí nghiệm, với một chất oxi hóa mạnh - chẳng hạn như axit nitric loãng (HNO ₃ ) - có thể nghiên cứu phản ứng của các kim loại chống lại quá trình oxi hóa.

Theo cách tương tự, các quá trình hình thành các halogenua kim loại của nó (chẳng hạn như NaCl) cũng là các thí nghiệm chứng minh khả năng phản ứng này.

Yếu tố kim loại lớn hơn

Hướng của mũi tên màu xanh lam trong hình ảnh của bảng tuần hoàn dẫn đến các nguyên tố franxi và xêzi. Franxi là kim loại hơn xêzi, nhưng không giống như sau, franxi là chất phóng xạ và nhân tạo. Vì lý do này, xêzi thay thế cho nguyên tố tự nhiên có đặc tính kim loại lớn nhất.

Trên thực tế, một trong những phản ứng nổi tiếng nhất (và dễ nổ nhất) là phản ứng xảy ra khi một mảnh (hoặc giọt) xêzi tiếp xúc với nước.

Khả năng phản ứng cao của xêzi, cũng được chuyển thành sự hình thành các hợp chất ổn định hơn nhiều, là nguyên nhân giải phóng năng lượng đột ngột:

2Cs (s) + 2H ₂ O → 2CsOH (aq) + H ₂ (g)

Phương trình hóa học cho phép chúng ta xem quá trình oxy hóa của xêzi và sự khử các hydro trong nước thành khí hydro.

Yếu tố của nhân vật kim loại nhỏ

Trên đường chéo đối diện, ở góc trên bên phải của bảng tuần hoàn, flo (F ₂ , hình trên) dẫn đầu danh sách các nguyên tố phi kim loại. Tại sao? Vì nó là nguyên tố có độ âm điện lớn nhất trong tự nhiên và là nguyên tố có năng lượng ion hóa thấp nhất.

Nói cách khác, nó phản ứng với tất cả các nguyên tố trong bảng tuần hoàn để tạo thành ion F ^- chứ không phải F ⁺ .

Flo rất ít bị mất electron trong bất kỳ phản ứng hóa học nào, hoàn toàn ngược lại với kim loại. Chính vì lý do này mà nó là nguyên tố ít kim loại nhất.

Người giới thiệu

1. Hóa học LibreTexts. Xu hướng định kỳ. Được lấy vào ngày 16 tháng 4 năm 2018, từ: chem.libretexts.org
2. Lumen, hóa học không chuyên ngành. Đặc tính kim loại và phi kim loại. Được truy cập vào ngày 16 tháng 4 năm 2018, từ: Course.lumenlearning.com
3. Bài tập Hóa học. (2018). Độ nhạy điện hoặc Đặc tính kim loại. Được lấy vào ngày 16 tháng 4 năm 2018, từ: chemistry-assignment.com
4. Juan Ramos. (Ngày 24 tháng 11 năm 2017). Danh sách đầy đủ các kim loại và phi kim loại. Được lấy vào ngày 16 tháng 4 năm 2018, từ: sciencetrends.com
5. Tiến sĩ Anne Marie Helmenstine (Ngày 05 tháng 9 năm 2017). Thuộc tính và xu hướng nhân vật kim loại. Được lấy vào ngày 16 tháng 4 năm 2018, từ: thinkco.com
6. Eric Golub. (Ngày 12 tháng 10 năm 2009). Vàng trong hành lang chiều. . Được truy cập vào ngày 16 tháng 4 năm 2018, từ: flickr.com
7. Dnn87. (Ngày 12 tháng 12 năm 2007). Cesium / Cesium kim loại từ bộ sưu tập Dennis sk. . Truy cập ngày 16 tháng 4 năm 2018, từ: commons.wikimedia.org
8. Sandbh. (Ngày 23 tháng 1 năm 2017). Xu hướng định kỳ khác nhau. . Truy cập ngày 16 tháng 4 năm 2018, từ: commons.wikimedia.org