Как определить у какого атома сильнее выражены металлические свойства
Периодическая таблица Дмитрия Ивановича Менделеева очень удобна и универсальна в своём использовании. По ней можно определить некоторые характеристики элементов, и что самое удивительное, предсказать некоторые свойства ещё неоткрытых, не обнаруженных учёными, химических элементов (например, мы знаем некоторые свойства предполагаемого унбигексия, хотя его ещё не открыли и не синтезировали).
Что такое металлические и неметаллические свойства
Эти свойства зависят от способности элемента отдавать или притягивать к себе электроны. Важно запомнить одно правило, металлы – отдают электроны, а неметаллы – принимают. Соответственно металлические свойства – это способность определённого химического элемента отдавать свои электроны (с внешнего электронного облака) другому химическому элементу. Для неметаллов всё в точности наоборот. Чем легче неметалл принимает электроны, тем выше его неметаллические свойства.
Металлы никогда не примут электроны другого химического элемента. Такое характерно для следующих элементов;
- натрия;
- калия;
- лития;
- франция и так далее.
С неметаллами дела обстоят похожим образом. Фтор больше всех остальных неметаллов проявляет свои свойства, он может только притянуть к себе частицы другого элемента, но ни при каких условиях не отдаст свои. Он обладает наибольшими неметаллическими свойствами. Кислород (по своим характеристикам) идёт сразу же после фтора. Кислород может образовывать соединение с фтором, отдавая свои электроны, но у других элементов он забирает отрицательные частицы.
Список неметаллов с наиболее выраженными характеристиками:
- фтор;
- кислород;
- азот;
- хлор;
- бром.
Неметаллические и металлические свойства объясняются тем, что все химические вещества стремятся завершить свой энергетический уровень. Для этого на последнем электронном уровне должно быть 8 электронов. У атома фтора на последней электронной оболочке 7 электронов, стремясь завершить ее, он притягивает ещё один электрон. У атома натрия на внешней оболочке один электрон, чтобы получить 8, ему проще отдать 1, и на последнем уровне окажется 8 отрицательно заряженных частиц.
Благородные газы не взаимодействуют с другими веществами именно из-за того, что у них завершён энергетический уровень, им не нужно ни притягивать, ни отдавать электроны.
Как изменяются металлические свойства в периодической системе
Периодическая таблица Менделеева состоит из групп и периодов. Периоды располагаются по горизонтали таким образом, что первый период включает в себя: литий, бериллий, бор, углерод, азот, кислород и так далее. Химические элементы располагаются строго по увеличению порядкового номера.
Группы располагаются по вертикали таким образом, что первая группа включает в себя: литий, натрий, калий, медь, рубидий, серебро и так далее. Номер группы указывает на количество отрицательных частиц на внешнем уровне определённого химического элемента. В то время, как номер периода указывает на количество электронных облаков.
Металлические свойства усиливаются в ряду справа налево или, по-другому, ослабевают в периоде. То есть магний обладает большими металлическими свойствами, чем алюминий, но меньшими, нежели натрий. Это происходит потому, что в периоде количество электронов на внешней оболочке увеличивается, следовательно, химическому элементу сложнее отдавать свои электроны.
В группе все наоборот, металлические свойства усиливаются в ряду сверху вниз. Например, калий проявляется сильнее, чем медь, но слабее, нежели натрий. Объяснение этому очень простое, в группе увеличивается количество электронных оболочек, а чем дальше электрон находится от ядра, тем проще элементу его отдать. Сила притяжения между ядром атома и электроном в первой оболочке больше, чем между ядром и электроном в 4 оболочке.
Сравним два элемента – кальций и барий. Барий в периодической системе стоит ниже, чем кальций. А это значит, что электроны с внешней оболочки кальция расположены ближе к ядру, следовательно, они лучше притягиваются, чем у бария.
Сложнее сравнивать элементы, которые находятся в разных группах и периодах. Возьмём, к примеру, кальций и рубидий. Рубидий будет лучше отдавать отрицательные частицы, чем кальций. Так как он стоит ниже и левее. Но пользуясь только таблицей Менделеева нельзя однозначно ответить на этот вопрос сравнивая магний и скандий (так как один элемент ниже и правее, а другой выше и левее). Для сравнения этих элементов понадобятся специальные таблицы (например, электрохимический ряд напряжений металлов).
Как изменяются неметаллические свойства в периодической системе
Неметаллические свойства в периодической системе Менделеева изменяются с точностью до наоборот, нежели металлические. По сути, эти два признака являются антагонистами.
Неметаллические свойства усиливаются в периоде (в ряду справа налево). Например, сера способна меньше притягивать к себе электроны, чем хлор, но больше, нежели фосфор. Объяснение этому явлению такое же. Количество отрицательно заряженных частиц на внешнем слое увеличивается, и поэтому элементу легче закончить свой энергетический уровень.
Неметаллические свойства уменьшаются в ряду сверху вниз (в группе). Например, фосфор способен отдавать отрицательно заряженные частицы больше, чем азот, но при этом способен лучше притягивать, нежели мышьяк. Частицы фосфора притягиваются к ядру лучше, чем частицы мышьяка, что даёт ему преимущество окислителя в реакциях на понижение и повышение степени окисления (окислительно-восстановительные реакции).
Сравним, к примеру, серу и мышьяк. Сера находится выше и правее, а это значит, что ей легче завершить свой энергетический уровень. Как и металлы, неметаллы сложно сравнивать, если они находятся в разных группах и периодах. Например, хлор и кислород. Один из этих элементов выше и левее, а другой ниже и правее. Для ответа придётся обратиться к таблице электроотрицательности неметаллов, из которой мы видим, что кислород легче притягивает к себе отрицательные частицы, нежели хлор.
Периодическая таблица Менделеева помогает узнать не только количество протонов в атоме, атомную массу и порядковый номер, но и помогает определить свойства элементов.
Видео
Видео поможет вам разобраться в закономерности свойств химических элементов и их соединений по периодам и группам.
Закономерности, связанные с металлическими и неметаллическими свойствами элементов.
1. При перемещении СПРАВА НАЛЕВО вдоль ПЕРИОДА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ свойства р-элементов УСИЛИВАЮТСЯ. В обратном направлении — возрастают неметаллические.
Это объясняется тем, что правее находятся элементы, электронные оболочки которых ближе к октету. Элементы в правой части периода менее склонны отдавать свои электроны для образования металлической связи и вообще в химических реакциях.
Например, углерод — более выраженный неметалл, чем его сосед по периоду бор, а азот обладает еще более яркими неметаллическими свойствами, чем углерод.
Слева направо в периоде также увеличивается и заряд ядра. Следовательно, увеличивается притяжение к ядру валентных электронов и затрудняется их отдача.
Наоборот, s-элементы в левой части таблицы имеют мало электронов на внешней оболочке и меньший заряд ядра, что способствует образованию именно металлической связи. За понятным исключением водорода и гелия (их оболочки близки к завершению или завершены!) , все s-элементы являются металлами; p-элементы могут быть как металлами, так и неметаллами, в зависимости от того — в левой или правой части таблицы они находятся.
У d- и f-элементов, как мы знаем, есть «резервные» электроны из «предпоследних» оболочек, которые усложняют простую картину, характерную для s- и p-элементов. В целом d- и f-элементы гораздо охотнее проявляют металлические свойства.
Подавляющее число элементов является металлами и только 22 элемента относят к неметаллам: H, B, C, Si, N, P, As, O, S, Se, Te, а также все галогены и инертные газы.
Некоторые элементы в связи с тем, что они могут проявлять лишь слабые металлические свойства, относят к полуметаллам.
Что такое полуметаллы? Если выбрать из Периодической таблицы p-элементы и записать их в отдельный «блок» (это сделано в “длинной” форме таблицы) , то обнаружится закономерность. Левая нижняя часть блока содержит типичные металлы, правая верхняя — типичные неметаллы. Элементы, занимающие места на границе между металлами и неметаллами, называются полуметаллами.
Полуметаллы имеют ковалентную кристаллическую решетку при наличии металлической проводимости (электропроводности) . Валентных электронов у них либо недостаточно для образования полноценной «октетной» ковалентной связи (как в боре) , либо они не удерживаются достаточно прочно (как в тeллуре или полонии) из-за больших размеров атома. Поэтому связь в ковалентных кристаллах этих элементов имеет частично металлический характер.
Некоторые полуметаллы (кремний, германий) являются полупроводниками. Полупроводниковые свойства этих элементов объясняются многими сложными причинами, но одна из них — существенно меньшая (хотя и не нулевая) электропроводность, объясняемая слабой металлической связью. Роль полупроводников в электронной технике чрезвычайно важна.
2. При перемещении СВЕРХУ ВНИЗ вдоль групп УСИЛИВАЮТСЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ свойства элементов. Это связано с тем, что ниже в группах расположены элементы, имеющие уже довольно много заполненных электронных оболочек. Их внешние оболочки находятся дальше от ядра. Они отделены от ядра более толстой «шубой» из нижних электронных оболочек и электроны внешних уровней удерживаются слабее.
Источник: https://www.hemi.nsu.ru/text146.htm
В настоящий момент науке известно сто пять химических элементов, систематизированных в виде периодической таблицы. Подавляющее большинство из них причисляют к металлам, что подразумевает наличие у этих элементов особых качеств. Это так называемые металлические свойства. К таким характеристикам, в первую очередь, относятся пластичность, повышенная тепло- и электропроводимость, способность к образованию сплавов, низкое значение потенциала ионизации.
Металлические свойства того или иного элемента обусловлены способностью его атомов при возникновении взаимодействия с атомными структурами других элементов смещать в их направлении электронные облака или же «отдавать» им свои свободные электроны. Самыми активными металлами являются те, что имеют низкую энергию ионизации и электроотрицательность. Также ярко выраженные металлические свойства характерны для элементов, имеющих максимально большой радиус атома и предельно малое число внешних (валентных) электронов.
По мере наполнения валентной орбиты количество электронов во внешнем слое атомной структуры возрастает, и радиус, соответственно, уменьшается. В связи с этим атомы начинают стремиться к присоединению свободных электронов, а не к их отдаче. Металлические свойства таких элементов приобретают тенденцию к уменьшению, а их неметаллические свойства – к увеличению. И, наоборот, при увеличении атомного радиуса отмечается усиление металлических свойств. Поэтому характерной общей чертой всех металлов являются, так называемые, восстановительные качества – та самая способность атома отдавать свободные электроны.
Наиболее ярко металлические свойства элементов проявляются у веществ первой, второй групп главных подгрупп периодической таблицы, а также у щелочных и щелочноземельных металлов. Но самые сильные восстановительные качества наблюдаются у франция, а в водной среде – у лития благодаря более высокому показателю энергии гидратации.
Количество элементов, у которых проявляются металлические свойства, в пределах периода возрастает с увеличением номера периода. В периодической таблице металлы от неметаллов отделены диагональной линией, которая тянется от бора к астату. По этой разделительной черте расположены элементы, у которых в равной степени проявляются и те, и другие качества. К таким веществам относятся кремний, мышьяк, бор, германий, астат, сурьма и теллур. Данная группа элементов называется металлоидами.
Каждый период характеризуется наличием своеобразной «пограничной зоны», в которой располагаются элементы с двойственными качествами. Следовательно, переход от ярко выраженного металла к типичному неметаллу осуществляется постепенно, что и нашло отражение в периодической таблице.
Общие свойства металлических элементов (высокая электропроводимость, теплопроводность, ковкость, характерный блеск, пластичность и др.) обусловлены схожестью их внутреннего строения, а точнее – наличием кристаллической решетки. Однако существует немало качеств (плотность, твердость, температура плавления), которые придают всем металлам сугубо индивидуальные физико-химические свойства. Эти характеристики зависят от строения кристаллической решетки каждого конкретного элемента.
Leonard B. · 11 октября 2018
7,1 K
Молодой-исследовать в области химии и ядерной физики ускорителей частиц, г. Падуя, Италия. · tele.click/real_italy
Прикладной ответ:
1) Углерод (С; 6) vs Натрий (Na; 11). Тут конечно Натрий имеет более выраженные металлические свойства, так как находиться в левой части таблице.
2)Фосфор (P;15) и Хлор (Cl; 17). Атомы находятся в одном периоде, соответственно Фосфор более левей расположился и потому имеет незначительно больше металлических свойств.
3) Фтор (F; 9) и Хлор (Cl; 17). Тут победитель — хлор, поскольку он находиться ниже относительно фтора.
Теоретический ответ и обоснование:
1) При перемещении вдоль периода, слева на право, металлический свойства уменьшаются. Соответственно неметаллические возрастают.
Слева направо в периоде также увеличивается и заряд ядра. Следовательно, увеличивается притяжение к ядру валентных электронов и затрудняется их отдача.
2) При перемещении сверху вниз по группам
металлические свойства элементов усиливаются. Это связано с тем, что ниже в группах расположены элементы, имеющие уже довольно много заполненных электронных оболочек. Их внешние оболочки находятся дальше от ядра. Они отделены от ядра более толстой «шубой» из нижних электронных оболочек и электроны внешних уровней удерживаются слабее.
3) Визуально, для быстрой оценки очень удобно представлять таблицу Менделеева в виде прямоугольника, где оранжевая часть отвечает за металлические элементы, а фиолетовая за неметаллические. А направление стрелок указывают на увеличение металлических свойств. Мне в свое время очень помогло разобраться и запомнить данные тенденции. И да, линия смены металлов и неметаллов условная и именно по этому данная табличка не содержит каких-то границ переходных атомов. Используйте с умом.
Почему электрическая прочность элегаза SF6 такая большая, например больше чем у О2. С чем связана большая электроотрицательность фтора?
Главный редактор издания «Популярный университет», химик по образованию, продвигаю массы… · popuni.ru
Начнем с определения электрической прочности, которое поможет нам ответить на вопрос. Электрическая прочность — это минимальная напряженность электрического поля, при которой наступает пробой. То есть, это такое значение напряженности, при достижении которого непроводящий ранее электричество газ становится проводником — электроны из его валентной зоны переходят в зону проводимости.
Соответственно, электрическая прочность некоторых газов определяется шириной его запрещенной зоны: чем она шире, тем выше напряженность, необходимая для пробоя.
Но есть и еще один процесс, который происходит при приложении электрического поля к газу — его ионизация. Чем легче молекулы газа ионизируются при действии на них электронов, тем раньше произойдет пробой и через вещество начнет проходить ток.
В приведенном примере в молекуле O2 очень прочная двойная связь между атомами, которая к тому же неполярная. Она априори меньше, чем связь S-F в гексафториде. Последняя мало того что одинарная, так еще и достаточно полярная из-за большой разности электроотрицательностей фтора и серы. Большая ЭО фтора связана с его маленьким радиусом, близостью электронов к ядру и наличию вакантного места, на которое атом может принять лишний электрон. 8-миэлектронная оболочка при заполнении гораздо стабильнее по энергии, тем более если речь идет о втором энергетическом уровне. Таким образом фтор сильнее практически всех элементов (если не брать в расчет благородные газы) стягивает на себя электронную плотность из-за своей «любви» к этим отрицательным частицам.
Какие у поколения Z характерные особенности?
Исследуем культуру поколения Z (зеты, зумеры, homelanders) · khvosch.ru
Нужно понимать, какие особенности действительно присущи только зетам, а какие — надуманные, основанные на поверхностных исследованиях. Также важно, что есть лишь общие черты, присущие поколению, но каждый человек индивидуален.
1) Они не живут в онлайне. Они просто не делят онлайн и офлайн. Например, совершают покупки как через интернет, так и через физические бутики. Могут прийти в магазин, пощупать и оценить вещь, а купить её позже через онлайн.
2) В брендах ценят наличие миссии, желательно, чтобы эта миссия была социально значимой. Они готовы разделять ценности своих любимых брендов, чувствовать себя причастными к чему-то важному. Отсюда тренды на экологичность и осознанное потребление, например.
3) Персонализация. Здесь всё просто — технологии позволяют находить индивидуальный подход буквально к каждому — они уже успели к этому привыкнуть.
4) Практичный подход к образованию. Многие из них считают, что бессмысленно тратить 4—6 лет на высшее образование с огромным количеством «лишних» предметов, гораздо практичнее пойти на узкоспециализированные курсы (благо, платформ для этого сейчас предостаточно)
5) Вопреки расхожему мнению, зеты легко находят баланс между онлайн- и офлайн-общением. Да, они вместе гуляют. Да, они не только сидят в чатиках.
6) Ещё один миф — зеты не читают. Это неправда, если родители в детстве давали книги, то любовь к чтению ничем не отличается от того, как это было у миллениалов. Здесь, например, книги советует типичный представитель зетов.
7) Они прагматичны. Они больше других озабочены безопасностью,
понимают, что стабильность — важный фактор в жизни. При этом работы они готовы менять гораздо чаще, чем те же миллениалы.
8) Они мультизадачны. Переключаться с одной задачи на другую им проще, чем представителям других поколений. Это тоже легко объяснить — они растут в атмосфере постоянно обновляющихся новостных лент, у них куча разных приложений и чатиков в разных мессенджерах.
9) Бонусное. В качестве поисковика они чаще используют YouTube (а не Яндекс или гугл), каналы в телеграме юзают в качестве таскменеджеров, а боты вконтакте служат для хранения порно:)
А вообще, лучше всего не читать разные исследования и делать неправильные выводы, а самим попробовать пообщаться с зетами. Это вообще другой мир. Мы как-то делали с ними серию подкастов и часть того, что написано выше, узнали именно благодаря им.
Здесь, например, выпуск про начинающую певицу
А это про девочку, увлечённую астрофизикой.
Прочитать ещё 6 ответов
Пр-сть шахматного движка прямо пропорциональна кол-ву физических ядер процессора? Если я заменю 4-ядерник на 8-ядерник, то кол-во оцениваемых позиций удвоится?
Вряд ли. Даже для хорошо масштабируемых линейных алгоритмов распараллеливание обычно не приводит к пропорциональной оптимизации. Даже если разработчики шахматного движка заложили возможность параллельных вычислений (например, по двум независимым веткам дерева), то большие ресурсы будут уходить на согласование данных веток (ведь им регулярно надо будет проверять друг друга, может кто-то пришел к более выгодной позиции или вообще они пришли к одной линии). А скорее, я склоняюсь к мысли, что никакого распараллеливание там нет, из-за довольно сложных структур данных.
В общем, моя гипотеза, что если и улучшится, то максимум раза в полтора, а скорее почти не улучшится. Скорее, я бы обратил внимание на параметры, как сам тип процессора и размер, тип операционной памяти.
Как изменяются восстановительные свойства в таблице менделеева?
Подготовила к ЕГЭ по химии 5000 учеников. С любого уровня до 100 в режиме онлайн 🙂 · vk.com/mendo_him
☘️Что такое восстановительные свойства? ☘️
Это способность атома отдавать электроны????
????При движении по периоду слева направо восстановительные свойства уменьшаются???? Потому что электроотрицательность (способность отбирать электроны) возрастает, и атомы всё неохотнее отдают электроны????
????При движении по группе сверху вниз восстановительные свойства возрастают???? Потому что увеличиваются радиус атома и заряд ядра, а число электронов на внешнем уровне не меняется
Вот полезная табличка. Она показывает, как меняются свойства элементов в таблице Менделеева. С ней точно не запутаетесь????