Periyodik tablonun elemanlarının metalik karakteri, metalleri tanımlayan veya onları diğer doğa maddelerinden ayıran kimyasal ve fiziksel tüm bu değişkenleri ifade eder. Genellikle parlak, yoğun, sert katılar, yüksek ısı ve elektrik iletkenliğine sahip, kalıplanabilir ve sünektir.
Bununla birlikte, tüm metaller bu özellikleri göstermez; örneğin, cıva durumunda, bu parlak siyah bir sıvıdır. Ayrıca, bu değişkenler karadaki basınç ve sıcaklık koşullarına bağlıdır. Örneğin, açıkça metalik olmayan hidrojen, aşırı koşullarda metal gibi fiziksel olarak davranabilir.
Bu koşullar şunlar olabilir: aşırı basınçlar veya mutlak sıfıra yaklaşan çok soğuk sıcaklıklar altında. Bir elementin metalik olup olmadığını tanımlamak için, gözlemcinin gözündeki gizli kalıpları düşünmek gerekir: atomik kalıplar.
Bunlar, metalik elementler olan ve hatta hangi elementin diğerlerinden daha metalik olduğu daha hassas ve güvenilirdir.
Bu şekilde, bir altın madalyonun gerçek metalik karakteri, atomlarının nitelikleri üzerine, altın kütlesi tarafından belirlenenlerden daha fazla dayanır, ancak her ikisi de yakından ilişkilidir.
Madeni paralardan hangisi daha metaliktir: bir altın, bir bakır veya bir platin? Cevap platin ve açıklama atomlarında yatıyor.
Elementlerin metalik karakteri periyodik tablodaki nasıl değişir?
Üst resimde elementlerin periyodik özelliklerine sahibiz. Satırlar sürelere, sütunlar ise gruplara karşılık gelir.
Metalik karakter soldan sağa düşer ve zıt yönde artar. Aynı şekilde, yukarıdan aşağıya doğru artar ve periyotlar grup başlıklarına geçtikçe azalır. Masanın üzerindeki çapraz mavi ok yukarıda belirtilenleri belirtir.
Bu şekilde, okun işaret ettiği yöne yakın olan elemanlar, zıt doğrultuda (sarı bloklar) bulunanlardan daha büyük metalik bir karaktere sahiptir.
Ek olarak, diğer oklar, element "metalize" olarak hangi yönde artacağını veya azaldığını tanımlayan diğer periyodik özelliklere karşılık gelir. Örneğin, sarı blokların elemanları, düşük metalik karakterde olmalarına rağmen, elektronik afinite ve iyonlaşma enerjileri yüksektir.
Atomik radyolar söz konusu olduğunda, bunlar ne kadar büyükse, element o kadar metaliktir; Bu mavi okla belirtilir.
Metalik karakter elemanlarının özellikleri
Periyodik tabloda metallerin büyük atom yarıçapları, düşük iyonlaşma enerjileri, düşük elektronik afinite ve düşük elektronegatifliklere sahip olduğu görülmektedir. Tüm bu özellikleri ezberlemek nasıl?
Aktıkları nokta, oksitlenmiş metalleri tanımlayan reaktivite (elektropozitiflik); yani kolayca elektron kaybederler.
Elektron kaybettiklerinde metaller katyon (M +) oluşturur. Bu nedenle, daha büyük metalik karakterli elemanlar, daha az metalik karakterli olanlardan daha kolay olan katyonlar oluşturur.
Yukarıdakilerin bir örneği, alkalin toprak metalleri olan grup 2'nin elementlerinin reaktivitesini dikkate almaktır. Berilyum magnezyumdan daha az metaliktir ve bu da kalsiyumdan daha az metaliktir.
Böylece grubun en reaktif baryum metaline ulaşana kadar (radyodan sonra, radyoaktif element).
Atom yarıçapı metallerin reaktivitesini nasıl etkiler?
Atom yarıçapı arttıkça, değerlik elektronları çekirdekten daha uzaktadır, dolayısıyla atomda daha az kuvvetle tutulurlar.
Bununla birlikte, periyodik tablonun sağ tarafına bir süre geçilirse, çekirdek vücuduna protonlar ekler, şimdi daha pozitif olur, bu değerlik elektronlarını daha güçlü çeker ve atom yarıçapının boyutunu azaltır. Bu, metalik karakterde bir azalmaya neden olur.
Bu nedenle, çok pozitif çekirdeği olan çok küçük bir atom, onları kaybetmek yerine (metalik olmayan elementler) elektron kazanma eğilimindedir ve hem elektron hem kazanıp kaybeden metaloidler olarak kabul edilir. Bor, silikon, germanyum ve arsenik bunlardan bazıları metaloidlerdir.
Öte yandan, atomik yarıçap, diğer orbitaller için bir grupta alçalırken ortaya çıkan yeni enerji mevcudiyeti varsa da artar.
Bu nedenle, periyodik tablodan aşağıya indiğinde, yarıçaplar hacimli hale gelir ve çekirdek diğer türlerin elektronları dış katmanından çekmesini önleyemez hale gelir.
Laboratuvarda, seyreltilmiş nitrik asit (HNO3 gibi) gibi güçlü bir oksitleyici ajanla metallerin oksidasyona karşı reaktiviteleri incelenebilir.
Aynı şekilde, metal halojenürlerinin oluşum süreçleri (örneğin NaCl) de bu reaktivitenin açıklayıcı deneyleridir.
Daha büyük metalik karakter elementi
Periyodik tablonun görüntüsündeki mavi okun yönü, francio ve sezyum elementlerine yol açar. Fransiyum sezyumdan daha metaliktir, ancak ikincisinin aksine, Fransiyum yapay ve radyoaktifdir. Bu nedenle sezyum, daha büyük metalik karaktere sahip doğal elementlerin yerini alır.
Aslında bilinen en iyi (ve patlayıcı) reaksiyonlardan biri, bir sezyum (veya damla) parçası suyla temas ettiğinde meydana gelen reaksiyondur.
Sezyumun reaktivitesinin, daha kararlı bileşiklerin oluşumuna da çevrilmesi, ani enerji salınımından sorumludur:
2C (s) + 2H20 → 2CsOH (aq) + H2 (g)
Kimyasal denklem, sezyum oksidasyonunu ve hidrojenin sudan gaz halindeki hidrojene indirgenmesini sağlar.
Küçük metalik karakter elemanı
Karşı köşede, periyodik tablonun sağ üst köşesinde, florin (F 2, üst görüntü) metalik olmayan elementlerin listesine yol açar. Neden? Çünkü doğadaki en elektronegatif elementtir ve en düşük iyonlaşma enerjisine sahip olandır.
Başka bir deyişle, F + iyonunu oluşturmak için periyodik tablonun tüm elementleriyle reaksiyona girer.
Florin metallerin tersi herhangi bir kimyasal reaksiyonda elektron kaybetmesi pek mümkün değildir. Bu nedenle en az metalik karakterin elemanıdır.