Alle chemischen Elemente lassen sich bedingt in Nichtmetalle und Metalle einteilen. Wissen Sie, wie sie sich unterscheiden? Wie kann man ihre Position in der Tabelle der chemischen Elemente bestimmen? Antworten auf diese und weitere Fragen finden Sie in unserem Artikel.
Position von Nichtmetallen und Metallen: Periodensystem
Es ist nicht immer möglich, anhand äußerer Merkmale und physikalischer Eigenschaften herauszufinden, zu welcher Gruppe ein chemisches Element gehört. Die Eigenschaften von Metallen und Nichtmetallen können anhand ihrer Position im Periodensystem bestimmt werden.
Dazu musst du visuell eine Diagonale von Bor zu Astat zeichnen, von 5 bis 85 Zahlen. In der oberen rechten Ecke befinden sich überwiegend Nichtmetalle. Es gibt eine Minderheit von ihnen in der Tabelle, nur 22 Elemente. Metalle stehen auf der rechten Seite des Periodensystems ganz oben – hauptsächlich in den Gruppen I, II und III.
Energielevel
Unterschiede zwischen Nichtmetallen und Metallen sind zunächst auf die Struktur ihrer Atome zurückzuführen. Beginnen wir mit der Anzahl der Elektronen in der äußeren Energieebene. Bei Metallatomen variiert sie zwischen eins und drei. In der Regel siehaben einen großen Radius, daher geben Metallatome recht leicht Außenelektronen ab, da sie stark reduzierende Eigenschaften haben.
Nichtmetalle haben mehr Elektronen auf der äußeren Ebene. Dies erklärt ihre oxidative Aktivität. Nichtmetalle fügen fehlende Elektronen hinzu und füllen das Energieniveau vollständig aus. Die stärksten oxidierenden Eigenschaften zeigen Nichtmetalle der zweiten und dritten Periode der Gruppen VI-VII.
Ein gefülltes Energieniveau enthält 8 Elektronen. Halogene mit der Wertigkeit I haben die höchste Oxidationskraft Fluor ist unter ihnen führend, da dieses Element keine freien Orbitale hat.
Struktur von Metallen und Nichtmetallen: Kristallgitter
Physikalische Eigenschaften von Stoffen werden durch die Anordnung von Elementarteilchen bestimmt. Wenn Sie sie bedingt mit imaginären Linien verbinden, erh alten Sie eine Struktur, die als Kristallgitter bezeichnet wird. Seine Knoten können verschiedene Strukturen enth alten: Atome, Moleküle oder geladene Teilchen - Ionen.
Bei manchen Nichtmetallen bildet sich ein atomares Kristallgitter, dessen Teilchen durch kovalente Bindungen verbunden sind. Substanzen mit dieser Struktur sind fest und nicht flüchtig. Zum Beispiel Phosphor, Silizium und Graphit.
Im Molekülkristallgitter ist die Bindung zwischen Elementarteilchen schwächer. Typischerweise befinden sich solche Nichtmetalle in einem flüssigen oder gasförmigen Aggregatzustand, in einigen Fällen handelt es sich jedoch um feste, niedrigschmelzende Nichtmetalle.
In jeder Metallprobe verlieren einige der Atome ihre HülleElektronen. Gleichzeitig verwandeln sie sich in positiv geladene Teilchen - Kationen. Letztere rekombinieren mit Elektronen und bilden neutral geladene Teilchen - Kationen, Elektronen und Atome befinden sich gleichzeitig im Metallgitter.
Physikalische Eigenschaften
Beginnen wir mit dem Aggregatzustand. Es wird traditionell angenommen, dass alle Metalle Festkörper sind. Die einzige Ausnahme ist Quecksilber, eine viskose silbrige Flüssigkeit. Seine Dämpfe sind eine Verunreinigung - eine giftige Substanz, die den Körper vergiftet.
Ein weiteres charakteristisches Merkmal ist der metallische Glanz, der dadurch erklärt wird, dass die Oberfläche des Metalls Lichtstrahlen reflektiert. Ein weiteres wichtiges Merkmal ist die elektrische und thermische Leitfähigkeit. Diese Eigenschaft ist auf das Vorhandensein freier Elektronen in Metallgittern zurückzuführen, die sich in einem elektrischen Feld in eine Richtung zu bewegen beginnen. Quecksilber leitet Wärme und Strom am besten, Silber hat die geringste Leistung.
Metallbindung bewirkt Formbarkeit und Duktilität. Nach diesen Indikatoren ist Gold führend, aus dem es möglich ist, ein Blatt so dick wie ein menschliches Haar auszurollen.
Meistens sind die physikalischen Eigenschaften von Metallen und Nichtmetallen entgegengesetzt. Letztere zeichnen sich also durch niedrige elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie das Fehlen von metallischem Glanz aus. Unter normalen Bedingungen befinden sich Nichtmetalle in einem gasförmigen oder flüssigen Zustand, und Festkörper sind immer spröde und schmelzbar, was durch die molekulare Struktur von Nichtmetallen erklärt wird. Diamant, roter Phosphor und Silizium sind feuerfest undnichtflüchtig, das sind Substanzen mit nichtmolekularer Struktur.
Was sind Halbmetalle
Im Periodensystem zwischen Metallen und Nichtmetallen gibt es eine Reihe chemischer Elemente, die eine Zwischenstellung einnehmen. Sie werden Halbmetalle genannt. Atome von Halbmetallen sind durch eine kovalente chemische Bindung verbunden.
Diese Substanzen vereinen die Eigenschaften von Metallen und Nichtmetallen. Beispielsweise ist Antimon eine silbrig-weiße kristalline Substanz und reagiert mit Säuren zu Salzen, typische metallische Eigenschaften. Andererseits ist Antimon eine sehr zerbrechliche Substanz, die nicht geschmiedet und sogar von Hand zerkleinert werden kann.
Also haben typische Nichtmetalle und Metalle gegensätzliche Eigenschaften, aber die Einteilung ist eher willkürlich, da eine Reihe von Stoffen beide Eigenschaften in sich vereinen.
