يمكن تقسيم جميع العناصر الكيميائية بشكل مشروط إلى غير فلزات ومعادن. هل تعرف كيف يختلفون؟ كيف تحدد موقعها في جدول العناصر الكيميائية؟ ستجد إجابات لهذه الأسئلة وغيرها في مقالتنا.
موقف اللافلزات والمعادن: الجدول الدوري
ليس من الممكن دائمًا معرفة المجموعة التي ينتمي إليها عنصر كيميائي من خلال العلامات الخارجية والخصائص الفيزيائية. يمكن تحديد خصائص المعادن واللافلزات من موقعها في الجدول الدوري
للقيام بذلك ، تحتاج إلى رسم قطري بصريًا من البورون إلى الأستاتين ، من 5 إلى 85 رقمًا. في الزاوية اليمنى العلوية ستكون في الغالب غير معدنية. هناك أقلية منهم في الجدول ، فقط 22 عنصرًا. المعادن على الجانب الأيمن من الجدول الدوري في الأعلى - بشكل رئيسي في المجموعات الأولى والثانية والثالثة.
مستوى الطاقة
الاختلافات بين اللافلزات والمعادن ترجع في البداية إلى بنية ذراتها. لنبدأ بعدد الإلكترونات في مستوى الطاقة الخارجي. بالنسبة لذرات المعادن ، فهي تختلف من واحد إلى ثلاث. كقاعدة عامة ، هملها نصف قطر كبير ، لذا فإن ذرات المعدن تتبرع بسهولة بالإلكترونات الخارجية ، لأنها تتمتع بخصائص اختزال قوية.
تحتوي اللافلزات على عدد أكبر من الإلكترونات في المستوى الخارجي. هذا ما يفسر نشاطهم المؤكسد. تضيف اللافلزات إلكترونات مفقودة ، تملأ مستوى الطاقة بالكامل. يتم عرض أقوى خصائص مؤكسدة بواسطة غير الفلزات في الفترتين الثانية والثالثة من المجموعتين VI-VII.
يحتوي مستوى الطاقة المملوء على 8 إلكترونات. الهالوجينات ذات التكافؤ لدي أعلى قوة مؤكسدة. الفلور هو الرائد بينهم ، لأن هذا العنصر ليس له مدارات حرة.
هيكل المعادن واللافلزات: المشابك البلورية
يتم تحديد الخصائص الفيزيائية للمواد من خلال ترتيب الجسيمات الأولية. إذا قمت بتوصيلهم بشروط بخطوط خيالية ، فستحصل على هيكل يسمى شبكة بلورية. يمكن أن تحتوي عقده على هياكل مختلفة: ذرات أو جزيئات أو جزيئات مشحونة - أيونات.
في بعض اللافلزات ، تتشكل شبكة بلورية ذرية ، ترتبط جزيئاتها بروابط تساهمية. المواد مع هذا الهيكل صلبة وغير متطايرة. على سبيل المثال الفوسفور والسيليكون والجرافيت.
في الشبكة البلورية الجزيئية ، تكون الرابطة بين الجسيمات الأولية أضعف. عادةً ما تكون هذه اللافلزات في حالة تجمع سائل أو غازي ، لكنها في بعض الحالات صلبة ومنخفضة الذوبان غير معادن.
في أي عينة معدنية ، تفقد بعض الذرات الجزء الخارجي منهاالإلكترونات. في الوقت نفسه ، يتحولون إلى جسيمات موجبة الشحنة - كاتيونات. يتحد الأخير مع الإلكترونات ، ويشكل جسيمات مشحونة محايدًا - توجد الكاتيونات والإلكترونات والذرات في نفس الوقت في الشبكة المعدنية.
الخصائص الفيزيائية
لنبدأ بحالة التجميع. من المقبول تقليديًا أن جميع المعادن مواد صلبة. الاستثناء الوحيد هو الزئبق ، وهو سائل فضي لزج. أبخرته مادة ملوثة - مادة سامة تسبب تسمم الجسم.
سمة مميزة أخرى هي البريق المعدني ، والذي يفسره حقيقة أن سطح المعدن يعكس أشعة الضوء. ميزة أخرى مهمة هي التوصيل الكهربائي والحراري. ترجع هذه الخاصية إلى وجود إلكترونات حرة في المشابك المعدنية ، والتي تبدأ في المجال الكهربائي في التحرك في اتجاه ما. ينتج الزئبق الحرارة والتيار الأفضل على الإطلاق ، والفضة هي الأقل أداءً.
الرابطة المعدنية تسبب المرونة والليونة. وفقًا لهذه المؤشرات ، يعتبر الذهب هو الرائد ، حيث يمكن من خلاله طرح ورقة بسمك شعرة الإنسان.
في أغلب الأحيان ، تكون الخصائص الفيزيائية للمعادن واللافلزات معاكسة. لذلك ، تتميز الأخيرة بمعدلات منخفضة من التوصيل الكهربائي والحراري ، وغياب البريق المعدني. في ظل الظروف العادية ، تكون اللافلزات في حالة غازية أو سائلة ، والمواد الصلبة دائمًا هشة وقابلة للانصهار ، وهو ما يفسره التركيب الجزيئي لغير المعادن. الماس والفوسفور الأحمر والسيليكون حرارية وغير متطايرة ، هذه مواد ذات بنية غير جزيئية.
ما هي نصف المعدلات
في الجدول الدوري بين المعادن واللافلزات هناك عدد من العناصر الكيميائية التي تحتل مكانة وسيطة. يطلق عليهم semimetals. ترتبط ذرات شبه المعادن برابطة كيميائية تساهمية.
تجمع هذه المواد بين خصائص المعادن واللافلزات. على سبيل المثال ، الأنتيمون مادة بلورية بيضاء فضية وتتفاعل مع الأحماض لتكوين الأملاح ، وهي خصائص معدنية نموذجية. من ناحية أخرى ، يعتبر الأنتيمون مادة هشة للغاية ولا يمكن تزويرها ويمكن حتى سحقها باليد.
إذن ، اللافلزات والفلزات النموذجية لها خصائص معاكسة ، لكن التقسيم عشوائي نوعًا ما ، نظرًا لأن عددًا من المواد يجمع بين كلتا الميزتين.
