К металлам относится большая часть элементов таблицы Менделеева – 82 химических элемента. Какими свойствами они обладают и чем отличаются от неметаллов?

Общая характеристика

Металлы – группа элементов, находящихся в виде простых веществ, обладающих металлическими свойствами (пластичностью, ковкостью, блеском, электронной проводимостью и др.)

Основное отличие металлических элементов в том, что они обладают только восстановительными свойствами, а в реакциях могут только окисляться. В соединениях они могут иметь только положительные степени окисления, как у элементарных положительно заряженных ионов, так и у сложных ионов, где они образуют положительные центры.

Металлы

Рис. 1. Список металлов.

Как правило, на внешнем уровне металлических элементов имеется небольшое количество электронов (1-3), значения электроотрицательности низкие. К металлам относятся все s-элементы (кроме водорода и гелия), d- и f-элементы, а также p-элементы ниже бор-астатовой линии. Типичные металлы имеют большие размеры атомов, что позволяет им легко терять валентные электроны. Образующиеся положительные ионы стабильны, поскольку имеют полную внешнюю электронную оболочку.

Физические и химические свойства

Все металлы, кроме ртути, находятся в обычных условиях в виде простых веществ, находящихся в твердом агрегатном состоянии и образующих металлическую кристаллическую решетку.

Металлы

Рис. 2. Металлы в таблице Д.И. Менделеева.

Таблица «Металлы»

В следующей таблице показаны группы основных металлов:

Группа металлов Металл
Щелочной литий, натрий, калий и др.
Щелочная почва кальций, стронций, барий и др.
Переходный уран, титан, железо, платина и т д.
после перехода алюминий, свинец, олово и т д.
Огнеупорный молибден, вольфрам
Цветной медь, титан, магний и т д.
Благородный золото, серебро и т д.

Металлы ковки и податливы, особенно если на внешнем электронном уровне атомов имеется только один электрон: слои атомов движутся относительно друг друга, не разрушая кристаллическую решетку (щелочные металлы, медь, серебро, золото). Атомы непластичных хрупких металлов хрома и марганца имеют большое количество валентных электронов.

Плотность, твердость и температура плавления металлов изменяются в широких пределах и зависят от атомной массы, атомной структуры и геометрии кристаллической решетки. Самый легкий металл — литий (плотность 0,53 г/см3), самый тяжелый — осмий (плотность 22,5 г/см3). Металлы плотностью выше 5 г/см3 относят к тяжелым, а менее 5 г/см3 – к легким.

Самая низкая температура плавления у ртути (-39 градусов по Цельсию), самый тугоплавкий металл – вольфрам (температура плавления 3410 градусов по Цельсию.) Энергия атомизации вольфрама составляет 836 кДж/моль, а температура кипения его 5930 градусов.

Металлы реагируют как с простыми, так и со сложными веществами. Как типичные восстановители металлы реагируют практически со всеми неметаллическими окислителями (кислород, сера, азот и др.):

4Ал+3О2=Ал2О3

Металлы также реагируют со сложными веществами, такими как оксиды и гидроксиды, разбавленными растворами кислот и щелочей, растворенными в воде.

В пределах одного и того же периода металлические свойства ослабевают, а неметаллические усиливаются; в пределах одной и той же группы (в главной подгруппе) металлические свойства усиливаются, а неметаллические ослабевают

Металлы

Рис. 3. Металлы основных подгрупп.

Нахождение металлов и способы их получения

Самый распространенный металлический элемент на Земле – алюминий. За ним следуют железо, кальций, натрий.

Некоторые металлы встречаются в природе в естественном состоянии (золото, ртуть, платина), но в основном они встречаются в природе в виде оксидов и солей.

Получение металлов происходит с помощью металлургии (получение из руд), пирометаллургии (получение с помощью реакции восстановления при высокой температуре), гидрометаллургии (извлечение из руд в виде растворимых соединений), электрометаллургии (получение металлов электролизом расплавов и растворов их соединений).

Что мы узнали?

Металлы – вещества, обладающие высокой электро- и теплопроводностью, ковкостью, пластичностью и металлическим блеском. В этой статье по химии для 9 класса рассматриваются их физические и химические свойства, формулы классов металлов, а также способы получения.