Chemia rep37

10. Właściwości pierwiastków

Niemetale i półmetale

Dzieląc grupy A tablicy krótkiej układu okresowego przekątną poprowadzoną od berylu do polonu, dokonujemy w przybliżeniu podziału pierwiastków tych grup na niemetale i metale. Po prawej stronie przekątnej są zgrupowane niemetale, po lewej - metale. Im bardziej oddalamy się od przekątnej w prawo, tym bardziej znajdujące się w tablicy pierwiastki mają właściwości charakterystyczne dla niemetali. Odwrotnie, im bardziej oddalamy się od przekątnej w lewo, tym bardziej znajdujące się tam pierwiastki mają właściwości metaliczne. Na przekątnej i w jej pobliżu znajdujemy pierwiastki, które w związkach wykazują właściwości obojnacze: niemetaliczne i metaliczne. Z tego względu zostały one nazwane półmetalami. Należą do nich: bor, krzem, german, arsen, antymon, selen, tellur i polon.

W przeciwieństwie do typowych metali, półmetale wykazują stosunkowo niskie przewodnictwo elektryczne z powodu małej liczby elektronów swobodnych w ich kryształach.

Metale

Ponad 80 pierwiastków chemicznych zalicza się do metali. Występują one w niektórych grupach A oraz we wszystkich grupach B układu okresowego. Lantanowce i aktynowce również należą do metali.

Wspólną charakterystyczną cechą dla wszystkich metali (zarówno w stanie stałym, jak i ciekłym) jest tzw. struktura metaliczna, będącą konsekwencją wiązań metalicznych. Oprócz właściwości ogólnych, każdy metal wykazuje własne cechy charakterystyczne.

Tylko w nielicznych przypadkach metale występują w przyrodzie w stanie wolnym. Spotyka się je w postaci minerałów, głównie jako tlenki, siarczany, chlorki. W wolnym stanie występują jedynie

Iz w. metale szlachetne - złoto, platyna, srebro.

I dtowce

l.i, Na, K, Rb, Cs, Fr

Pierwiastki I grupy: lit, sód, potas, rubid, cez i trans mająje-den elektron walencyjny, który bardzo łatwo oddają przechodząc w jalnododatnie kationy. Znaczna tendencja do oddawania elektronów nadaje litowcom (pierwiastkom alkalicznym) właściwości tak silnych reduktorów, że pierwiastki te gwałtownie łączą się z tlenem, wodą i większością niemetali; wskutek tego nie występują w przy-i odzie w stanie wolnym.

Pierwiastki I grupy zwane są pierwiastkami (metalami) alkalicznymi, ponieważ zarówno czyste metale jak i ich tlenki tworzą z wodą roztwory zasadowe (alkaliczne):

M + H₂0 -► M⁺ + OH- + >/₂H₂ M₂0 + H₂0 -> 2M⁺ + 20H-

Należą do najbardziej aktywnych reduktorów, toteż praktycznie jedyną metodą ich otrzymywania w stanie metalicznym jest elek-Iroliza stopionych chlorków lub wodorotlenków. Z rtęcią metale al-kuliczne tworzą amalgamaty (roztwory metalu w rtęci).

Litowce w stanie stałym mają sieć typu A₂ (regularną wewnętrznie centrowaną). Wskutek równomiernego przyciągania między zrębami atomowymi M⁺, a chmurą elektronów metale alkaliczne są plastyczne, miękkie, ciągliwe, mają niskie temperatury topnienia oraz wykazują dobre przewodnictwo elektryczne i cieplne. Niski potencjał jonizacji wskazuje, że elektrony walencyjne są bardzo słabo związane z atomem metalu i utworzenie wiązania kowalencyjnego w minimalnym tylko stopniu obniża energię, toteż w stanie gazowym nie więcej jak 1-2% atomów tworzy dwuatomowe cząsteczki typu M_r

Metale alkaliczne tworzą z wodorem związki o charakterze jonowym, zwane wodorkami: LiH, NaH W eterze wodorek litu z

73