Металлы и неметаллы – в чем разница и как понять, когда металлические свойства усиливаются, а когда ослабевают

Почему металлические свойства слабеют «слева направо»

Итак. В атоме есть три частицы: протоны, нейтроны и электроны. У протонов заряд +1, у электронов -1. У нейтронов заряда нет.

Протоны и нейтроны находятся в ядре. Поэтому заряд ядра всегда плюсовой. А электроны крутятся вокруг ядра и притягиваются к нему, потому что у них заряд минусовой.

Электроны крутятся по электронным уровням – как планеты по орбитам вокруг Солнца.

Атомный номер показывает, сколько в атоме протонов. Как видите, это количество постоянно увеличивается.

Чем больше протонов, тем сильнее они «тянут» к себе электроны. Сравните:

Вывод – чем больше становится протонов, тем сильнее они удерживают электроны. Тем сложнее становится эти электроны отдавать. Поэтому слева направо, с увеличением порядкового номера (и, соответственно, числа протонов) металлические свойства слабеют, а неметаллические усиливаются.

На заметку – про радиус атома

Чем сильнее протоны притягивают электроны, тем ближе эти электроны становятся к протонам. Поэтому радиус атома уменьшается, атом как бы сжимается из-за увеличения заряда.

Как ищутся металлы и неметаллы

Определение металлов теоретическим методом

Теоретический метод:

1. Все металлы, за исключением ртути, находятся в твердом агрегатном состоянии. Они пластичны и без проблем гнутся. Также данные элементы отличаются хорошими тепло- и электропроводящими свойствами.
2. Если вам нужно определить список металлов, то проведите диагональную линию от бора до астата, ниже которой будут располагаться металлические компоненты. К ним относятся также все элементы побочных химических групп.
3. В первой группе первой подгруппе находятся щелочные, например, литий или цезий. При растворении образую щелочи, а именно гидроксиды. Обладают электронной конфигурацией вида ns1 с одним валентным электроном, который при отдаче приводит проявлению восстановительных свойств.

Во второй группе главной подгруппы находятся щелочно-земельные металлы по типу радия или кальция. При обычной температуре они обладают твердым агрегатным состоянием. Их электронная конфигурация имеет вид ns2. Переходные металлы располагаются в побочных подгруппах. Они обладают переменными степенями окисления. В низших степенях проявляются основные свойства, промежуточные степени выявляют кислотные свойства, а в высших степенях амфотерные.

Теоретическое определение неметаллов

В первую очередь, такие элементы обычно находятся в жидком или газообразном состоянии, иногда в твердом. При попытке согнуть их они ломаются по причине хрупкости. Неметаллы плохо проводят тепло и электрический ток. Неметаллы находятся в верхней части диагональной линии, проведенной от бора до астата. В атомах неметаллов содержится большое количество электронов, из-за чего им выгоднее принимать дополнительные электроны, нежели отдавать. К неметаллам также относят водород и гелий. Все неметаллы располагаются в группах со второй по шестую.

Химические способы определения

Есть несколько способов:

• Нередко приходится применять химические методы определения металлов. Например, нужно определить количество меди в сплаве. Для этого следует нанести каплю азотной кислоты на поверхность и через некоторое время пойдет пар. Промокните фильтрованную бумагу и подержите над колбой с аммиаком. Если пятно окрасилось в темно-голубой цвет, то это свидетельствует о наличии меди в сплаве.
• Предположим, что вам надо отыскать золото, но вы не хотите спутать его с латунью. Наносите на поверхность концентрированный раствор азотной кислоты в соотношении 1 к 1. Подтверждением большого количества золота в сплаве будет отсутствие реакции на раствор.
• Очень популярным металлом считается железо. Для его определения нужно нагреть кусочек металла в соляной кислоте. Если это действительно железо, то колба окрасится в желтый цвет. Если для вас химия довольно проблемная тема, то возьмите магнит. Если это действительно железо,то оно притянется к магниту. Никель определяется практически таким же методом, как и медь, только дополнительно капните диметилглиоксин на спирт. Никель подтвердит себя красным сигналом.

Похожими методами определяются и остальные металлические элементы. Просто используйте необходимые растворы и все получится.

Почему неметаллические свойства слабеют «сверху вниз»

Идем дальше. Период в таблице показывает количество уровней (тех самых орбит), по которым летают электроны.

Чем больше период, тем больше этих орбит и тем дальше оказываются электроны от ядра. Сравните:

Кому сложнее удерживать электроны на последнем уровне? Меди, конечно, потому что эти электроны в два раза дальше от ядра, чем, например, у лития. Их проще становится отдать, чем пытаться удерживать.

Следовательно, «сверху вниз» количество уровней, по которым движутся электроны, растет, удерживать их становится сложнее, поэтому металлические свойства усиливаются, а неметаллические – слабеют.

Еще про радиус

Если смотреть на таблицу «сверху вниз» радиус ядра растет, потому что уровней становится больше.

Да, заряд атома тоже растет, но все-таки расстояние перевешивает. Чем больше уровней, тем труднее становится держать электроны, даже несмотря на то, что заряд увеличивается.

Обобщаю:

1. Слева направо в таблице металлические свойства слабеют, неметаллические усиливаются из-за того, что ядро сильнее тянет к себе электроны.
2. Сверху вниз металлические свойства усиливаются, неметаллические слабеют, потому что уровней становится больше, и удерживать электроны на последних уровнях становится труднее.

Из этих двух положений следует, что в правом углу таблицы Менделеева будут сосредоточены неметаллы, а в левом – металлы.

Я нашел вам вот такую картинку, на ней показаны все неметаллы. То, что выделено курсивом – это так называемые металлоиды – вроде и не совсем металлы, и в то же время не неметаллы. Нечто среднее.

Это основа основ. Надеюсь, я объяснил понятно и вы разобрались. Если нет – пере

Металлические сплавы

Кроме того, в промышленности существуют также металлические сплавы, которые были получены в результате сплавления металла с неметаллами или другими металлами, например, чугун, сталь, бронза, латунь.

Сплавы можно получать из двух или нескольких компонентов. Однако не все компоненты обладают хорошим взаимодействием между собой, поэтому не всегда можно получить желаемый сплав. Так, например, железо и свинец, свинец и цинк не сплавляются между собой, поскольку в жидком состоянии они не образуют раствор.

Обязательным условием для получения сплавов является образование жидкого однородного раствора. Полученные сплавы обладают свойствами, отличными от свойств компонентов, из которых они были образованы.

Чистые металлы в промышленности используются крайне редко, поскольку они не всегда обладают требуемыми свойствами и экономичностью.

Существует еще один способ, как можно отличить металлы от неметаллов: магнит. Однако следует отметить, что магнит является ограниченным средством в определении металлов, поскольку свойствами притягивания к нему обладают только недрагоценные металлы. Так, например, к магниту притянутся чугун, сталь, железо, а вот алюминий, серебро, медь — не притянутся. Этим же способом вы не сможете и проверить золото в домашних условиях на подлинность.

Видео о том, как отличить металлы

Как отличить шлак от металла?

Шлаки — это побочные продукты, которые получаются в результате следующих процессов:

• Плавка цветных и черных металлов.
• Сжигание твердого топлива.
• Электротермическая возгонка фосфора.

Металлургические шлаки — расплавы, которые покрывают жидкий металл при металлургическом процессе. После застывания шлаки представляют собой камневидные или стекловидные вещества.

Минеральный и химический состав шлаков зависит от таких факторов:

• Состав пустой рудной породы.
• Топливо.
• Вид выплавляемого металла.
• Особенности металлургических процессов.
• Условия сжигания топлива.
• Условия охлаждения шлаков.

Шлак по своим физическим свойствам характеризуется:

• Температурой плавления.
• Температурным интервалом затвердевания.
• Теплоёмкостью.
• Вязкостью.
• Способностью растворять сульфиды, оксиды и др.
• Определённой плотностью.
• Определённой газопроницаемостью.

Оптимальной температурой плавления шлаков является 1100-1200 °C. Если сталь плавится при температуре 1400-1500 °C, то шлак должен иметь небольшую вязкость, высокую подвижность и текучесть — эти условия обеспечивают в сварочных работах правильное формирование сварного шва. Очень большую роль играет то, как затвердевает расплавленный шлак. Шлаки не обладают строго определённым режимом температурного плавления. Если температура повышается, шлак становится менее вязким, а если понижается — то вязкость возрастает.

Состав и свойства шлаков зависят от исходных флюсов. Температура металла под флюсом должна быть не менее 1500-1550 °C, а температура шлаков при этом — 1750 °C.

Часто возникает вопрос, как отличить шлак от металла. Основными отличиями являются:

• Металл обладает большей жидкостью и подвижностью.
• При расплавлении можно увидеть, как металл кипит, чего нельзя сказать о шлаках.
• Шлаки обладают большей тягучестью и имеют более тёмный цвет по сравнению с металлом.
• Шлаки всегда имеют меньший вес по сравнению с металлами.

Что такое полуметаллы

В периодической таблице между металлами и неметаллами находится ряд химических элементов, которые занимают промежуточное положение. Их называют полуметаллами. Атомы полуметаллов связаны ковалентной химической связью.

Эти вещества совмещают признаки металлов и неметаллов. К примеру, сурьма является кристаллическим веществом серебристо-белого цвета и вступает в реакцию с кислотами, образуя соли — типичные металлические свойства. С другой стороны, сурьма — очень хрупкое вещество, которое не поддается ковке, а измельчить его можно даже вручную.

Итак, типичные неметаллы и металлы обладают противоположными свойствами, но деление это достаточно условно, поскольку ряд веществ сочетает в себе и те и другие признаки.

Физические свойства

Начнем с агрегатного состояния. Традиционно принято считать, что все металлы — твердые вещества. Исключением является только ртуть, тягучая жидкость серебристого цвета. Ее пары являются контаминантом — токсичным веществом, вызывающим отравление организма.

Еще одна характерная черта — металлический блеск, который объясняется тем, что поверхность металла отражает световые лучи. Еще одна важная особенность — электро- и теплопроводность. Это свойство обусловлено наличием в металлических решетках свободных электронов, которые в электрическом поле начинают двигаться направленно. Лучше всех проводит тепло и ток ртуть, наименьшими показателями обладает серебро.

Металлическая связь обусловливает ковкость и пластичность. По этим показателям лидирует золото, из которого можно раскатать лист толщиной в человеческий волос.

Чаще всего физические свойства металлов и неметаллов противоположны. Так, последние характеризуются невысокими показателями электро- и теплопроводности, отсутствием металлического блеска. При обычных условиях неметаллы находятся в газообразном или жидком состоянии, а твердые всегда хрупкие и легкоплавкие, что объясняется молекулярным строением неметаллов. Алмаз, красный фосфор и кремний — тугоплавкие и нелетучие, это вещества с немолекулярным строением.

Простые вещества — неметаллы — ГДЗ Габриелян Сладков 8 класс рабочая тетрадь

ЧАСТЬ 1

1. Неметаллы (НМ) располагаются в III-VII группах. Только из НМ состоит группа галогенов. По физическим свойствам к НМ следует отнести также VIIIА группу, или группу благородных газов.

2. У атомов неметаллов 4 и более электрона во внешнем слое, небольшой радиус атома, например С, у атома которого 4 внешних е. Поэтому атомы НМ стремятся довести недостающие до 8е. Это свойство атомов характеризуется электроотрицательностью. В соответствии с ним НМ образуют особый ряд:

3. Молекулы простых веществ НМ образованы за счёт ковалентной неполярной связи. Двухатомные молекулы имеют, например, следующие простые вещества: О₂, Сl₂, N₂, галогены; трехатомная молекула О₃ — у озона.

4. Аллотропия для неметаллов более характерна, чем для металлов. Заполните таблицу «Аллотропные модификации неметаллов» . Данные для таблицы найдите с помощью дополнительных источников информации, в том числе Интернета.

5. Заполните таблицу «Сравнение свойств металлов и неметаллов».

ЧАСТЬ 2

1. Выберите названия простых веществ — неметаллов. Из букв, соответствующих правильным ответам, вы составите название неметалла, которое в переводе с греческого означает «гибель, разрушение»: фтор.

1) бром Ф 2) магний Т 6) неон О йод Р

2. Распределите вещества Na, Br2, Ne, I2, Li, Не, Сl2 на три группы. Вычислите и запишите относительные молекулярные массы галогенов.

3. Неверны следующие утверждения, характеризующие неметаллы:

2) при обычных условиях фтор, хлор и бром — газы. 4) атомы этих элементов стремятся отдать электроны с внешнего энергетического слоя.

4. Установите соответствие между названием вещества и его свойствами.

5. Заполните таблицу «Неметаллы». Данные для таблицы найдите с помощью дополнительных источников информации, в том числе Интернета.

6. Расположите следующие простые вещества — неметаллы в порядке возрастания их плотности.

6) кремний 7) красный фосфор 1) йод 2) бром 4) хлор 3) азот 5) водород

7. Расположите следующие простые вещества — неметаллы в порядке возрастания интенсивности их окраски.

6) йод 4) бром 1) хлор 3) озон 2) кислород 5) азот

Источник

Чем металлы отличаются друг от друга

Многие не знают, чем металлы отличаются от металлов. Их различия можно классифицировать:

• Металлы между собой отличаются по цвету, как, например, золото и медь.
• Также металлы плавятся при разных температурах. Некоторые металлы, например, олово и свинец, можно расплавить в домашних условиях, а вот для остальных нужна более высокая температура.
• Между собой металлы делятся на две группы: тяжелые и легкие. К тяжелым металлам относятся те, чья плотность составляет от 5 г/см3, легкие металлы имеют плотность меньше 5 г/см3. К легким металлам относится литий, который имеет плотность 0.2 г/см3, место самого тяжелого металла делят между собой осмий и иридий. Их плотность составляет 22.6 г/см3.
• Металлы отличаются друг от друга пластичностью и электропроводность. Некоторые из них очень пластичны. К примеру, из всего лишь 1 грамма золота можно сделать тонкую проволоку в 3.5 километра. Она будет гибкой и не сломается. Повторить такое с менее пластичным металлом не получится.
• Также часть металлов проводит ток лучше, чем другие. Самыми электропроводными металлами признаны медь, серебро и алюминий. Их наиболее часто применяют в качестве проводящих элементов.