Carattere metallico degli elementi: proprietà

Il carattere metallico degli elementi della tavola periodica si riferisce a tutte quelle variabili, chimiche e fisiche, che definiscono i metalli o li distinguono dalle altre sostanze naturali. Sono generalmente solidi, densi, duri, con elevate conducibilità termiche ed elettriche, modellabili e duttili.

Tuttavia, non tutti i metalli presentano tali caratteristiche; per esempio, nel caso del mercurio, questo è un liquido nero brillante. Inoltre, queste variabili dipendono dalle condizioni di pressione e temperatura sulla terra. Ad esempio, l'idrogeno, apparentemente non metallico, può comportarsi fisicamente come un metallo in condizioni estreme.

Queste condizioni possono essere: sotto pressioni abissali o temperature molto fredde che si librano allo zero assoluto. Per definire se un elemento è metallico o no, è necessario considerare gli schemi nascosti negli occhi dell'osservatore: i modelli atomici.

Questi discriminano con maggiore precisione e affidabilità che sono gli elementi metallici, e anche quale elemento è più metallico di un altro.

In questo modo, il vero carattere metallico di una moneta d'oro si basa più sulle qualità dei suoi atomi che su quelli determinati dalla sua massa d'oro, tuttavia entrambi sono strettamente correlati.

Quale delle monete è più metallica: un oro, un rame o un platino? La risposta è platino e la spiegazione sta nei suoi atomi.

Come varia il carattere metallico degli elementi nella tavola periodica?

Nell'immagine in alto abbiamo le proprietà periodiche degli elementi. Le righe corrispondono ai periodi e le colonne corrispondono ai gruppi.

Il carattere metallico diminuisce da sinistra a destra e aumenta nella direzione opposta. Allo stesso modo, aumenta da cima a fondo e diminuisce man mano che i periodi vanno ai capi gruppo. La freccia blu diagonale sul tavolo indica quanto sopra menzionato.

In questo modo, gli elementi che sono vicini alla direzione verso cui punta la freccia, hanno un carattere metallico maggiore di quelli situati nella direzione opposta (i blocchi gialli).

Inoltre, le altre frecce corrispondono ad altre proprietà periodiche, che definiscono in quale direzione aumentano o diminuiscono quando l'elemento è "metallizzato". Ad esempio, gli elementi dei blocchi gialli, sebbene abbiano un basso carattere metallico, la loro affinità elettronica e l'energia di ionizzazione sono alti.

Nel caso delle radio atomiche, più grandi sono, più metallico è l'elemento; Questo è indicato dalla freccia blu.

Proprietà degli elementi dei caratteri metallici

Nella tavola periodica si osserva che i metalli hanno grandi raggi atomici, basse energie di ionizzazione, basse affinità elettroniche e basse elettronegatività. Come memorizzare tutte queste proprietà?

Il punto in cui fluiscono è la reattività (elettropositività) che definisce i metalli, che sono ossidati; cioè, perdono facilmente gli elettroni.

Quando perdono elettroni, i metalli formano cationi (M +). Pertanto, gli elementi con maggiore carattere metallico formano cationi con maggiore facilità rispetto a quelli di carattere meno metallico.

Un esempio di quanto sopra è quello di considerare la reattività degli elementi del gruppo 2, i metalli alcalino-terrosi. Il berillio è meno metallico del magnesio e questo a sua volta è meno metallico del calcio.

Così via fino ad arrivare al metallo di bario, il più reattivo del gruppo (dopo la radio, elemento radioattivo).

In che modo il raggio atomico influisce sulla reattività dei metalli?

All'aumentare del raggio atomico, gli elettroni di valenza sono più lontani dal nucleo, quindi vengono trattenuti con meno forza nell'atomo.

Tuttavia, se un punto viene spostato verso il lato destro della tavola periodica, il nucleo aggiunge protoni al suo corpo, ora più positivo, che attrae più fortemente gli elettroni di valenza, riducendo la dimensione del raggio atomico. Ciò si traduce in una diminuzione del carattere metallico.

Quindi, un atomo molto piccolo con un nucleo molto positivo tende a guadagnare elettroni invece di perderli (elementi non metallici), e quelli che possono guadagnare e perdere elettroni sono considerati metalloidi. Boro, silicio, germanio e arsenico sono alcuni di questi metalloidi.

D'altra parte, il raggio atomico aumenta anche se vi è una nuova disponibilità di energia per altri orbitali, che si verifica quando si scende in un gruppo.

Per questo motivo, quando si scende nella tavola periodica, i raggi diventano voluminosi e il nucleo diventa incapace di impedire ad altre specie di strappare gli elettroni dal suo strato esterno.

In laboratorio, con un forte agente ossidante - come l'acido nitrico diluito (HNO ₃ ) - è possibile studiare la reattività dei metalli contro l'ossidazione.

Allo stesso modo, i processi di formazione dei loro alogenuri metallici (NaCl, per esempio) sono anche esperimenti dimostrativi di questa reattività.

Elemento di maggiore carattere metallico

La direzione della freccia blu nell'immagine della tavola periodica porta agli elementi francio e cesio. Il francio è più metallico del cesio, ma a differenza di quest'ultimo, il francio è artificiale e radioattivo. Per questo motivo, il cesio occupa il posto dell'elemento naturale di maggiore carattere metallico.

Infatti, una delle reazioni più conosciute (ed esplosive) conosciute è quella che si verifica quando un pezzo (o gocce) di cesio viene a contatto con l'acqua.

L'alta reattività del cesio, anch'essa tradotta nella formazione di composti molto più stabili, è responsabile del rilascio improvviso di energia:

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

L'equazione chimica consente di vedere l'ossidazione del cesio e la riduzione dell'idrogeno dall'acqua all'idrogeno gassoso.

Elemento di carattere metallico più piccolo

Sulla diagonale opposta, nell'angolo in alto a destra della tavola periodica, il fluoro (F ₂, immagine in alto) guida l'elenco degli elementi non metallici. Perché? Perché è l'elemento più elettronegativo in natura e quello con la più bassa energia di ionizzazione.

In altre parole, reagisce con tutti gli elementi della tavola periodica per formare lo ione F- e non F +.

È improbabile che il fluoro possa perdere elettroni in qualsiasi reazione chimica, al contrario dei metalli. È per questo motivo che è l'elemento del carattere meno metallico.