Положение металлов в периодической системе

Вид материалаДокументы

Содержание


В главной подгруппе
В периоде
Кристаллические структуры металлов в виде шаровых упаковок
Общая характеристика металлов
Электрохимический ряд напряжений металлов. Физические и химические свойства металлов
Ковкость, пластичность
Металлический блеск
Понятие аллотропии металлов на примере олова
Электрохимический ряд напряжений металлов и два его правила
1-е правило ряда напряжений
Общие химические свойства металлов
Металлы в природе.
Способы получения металлов.
Общая характеристика металлов IА-группы.
Основные сведения об элементах IА группы
Физические свойства
Химические свойства
Области применения
Соединения калия и натрия
КОН используется для получения жидкого мыла и стекла. NaОН
...
Полное содержание
Подобный материал:
  1   2   3   4

Металлы в периодической системе. Строение атомов-металлов. Общая характеристика металлов.


Положение металлов в периодической системе

Если в таблице Д. И. Менделеева провести диагональ от бора к астату, то в главных подгруппах под диагональю окажутся атомы-металлы, а в побочных подгруппах все элементы ― металлы. Элементы, расположенные вблизи диагонали, обладают двойственными свойствами: в некоторых своих соединениях ведут себя как металлы; в некоторых ― как неметаллы.

Строение атомов металлов

В периодах и главных подгруппах действуют закономерности в изменении металлических свойств.

Атомы многих металлов имеют 1, 2 или 3 валентных электрона, например:

Na (+ 11): 1S2 2S22p6 3S1

Са (+ 20): 1S2 2S22p6 3S23p63d0 4S2

Щелочные металлы (1 группа, главная подгруппа): ...nS1.

Щелочно-земельные (2 группа, главная подгруппа): ...nS2.

Свойства атомов–металлов находятся в периодической зависимости от их местоположения в таблице Д. И. Менделеева.




В ГЛАВНОЙ ПОДГРУППЕ:
  • Число электронов на внешнем слое не изменяется.
  • Радиус атома увеличивается
  • Электроотрицательность уменьшается.
  • Восстановительные свойства усиливаются.
  • Металлические свойства усиливаются.

В ПЕРИОДЕ:
  • Заряды ядер атомов увеличиваются.
  • Радиусы атомов уменьшаются.
  • Число электронов на внешнем слое увеличивается.
  • Электроотрицательность увеличивается.
  • Восстановительные свойства уменьшаются.
  • Металлические свойства ослабевают.

Строение кристаллов металлов

Большинство твердых веществ существует в кристаллической форме: их частицы расположены в строгом порядке, образуя регулярную пространственную структуру ― кристаллическую решетку.

Кристалл ― твердое тело, частицы которого (атомы, молекулы, ионы) расположены в определенном, периодически повторяющемся порядке (в узлах). При мысленном соединении узлов линиями образуется пространственный каркас ― кристаллическая решетка.

Кристаллические структуры металлов в виде шаровых упаковок




а ― медь; б ― магний; в ― α-модификация железа

Атомы металлов стремятся отдать свои внешние электроны. В куске металла, слитке или металлическом изделии атомы металла отдают внешние электроны и посылают их в этот кусок, слиток или изделие, превращаясь при этом в ионы. «Оторвавшиеся» электроны перемещаются от одного иона к другому, временно снова соединяются с ними в атомы, снова отрываются, и этот процесс происходит непрерывно. Металлы имеют кристаллическую решетку, в узлах которой находятся атомы или ионы (+); между ними находятся свободные электроны (электронный газ). Схему связи в металле можно отобразить так:

М0 ↔ nē + Мn+,

атом ― ион

где n ― число внешних электронов, участвующих в связи (у Na ― 1 ē, у Са ― 2 ē, у Al ― 3 ē).

Наблюдается этот тип связи в металлах ― простых веществах-металлах и в сплавах.

Металлическая связь ― это связь между положительно заряженными ионами металлов и свободными электронами в кристаллической решетке металлов.

Металлическая связь имеет некоторое сходство с ковалентной, но и некоторое отличие, поскольку металлическая связь основана на обобществлении электронов (сходство), в обобществлении этих электронов принимают участие все атомы (отличие). Именно поэтому кристаллы с металлический связью пластичны, электропроводны и имеют металлический блеск. Однако в парообразном состоянии атомы металлов связаны между собой ковалентной связью, пары металлов состоят из отдельных молекул (одноатомных и двухатомных).

Общая характеристика металлов

Способность атомов отдавать электроны (окисляться)

Li K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

← Возрастает

Взаимодействие с кислородом воздуха

Быстро окисляются при обычной температуре

Медленно окисляются при обычной температуре или при нагревании

Не окисляются

Взаимодействие с водой

При обычной температуре выделяется Н2 и образуется гидроксид

При нагревании выделяется Н2

Н2 из воды не вытесняют

Взаимодействие с кислотами

Вытесняют Н2 из разбавленных кислот

Не вытесняют Н2 из разбавленных кислот

Реагируют с конц. и разб. HNO3 и с конц. H2SO4 при нагревании

С кислотами не реагируют

Нахождение в природе

Только в соединениях

В соединениях и в свободном виде

Главным образом в свободном виде

Способы получения

Электролиз расплавов

Восстановлением углем, оксидом углерода(2), алюмотермия, или электролиз водных растворов солей




Способность ионов присоединять электроны (восстанавливаться)

Li K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

Возрастает →