1.2. Деление элементов на металлы и неметаллы.

Из рассмотрения периодических свойств атомов следует (рис. 4), что в начале периодов расположены элементы с низкими электроотрицательностями, в конце периодов - с высокими электроотрицательностями. Элементы VIIIА – подгруппы не рассматриваются.

Период

— радиусы атомов увеличиваются

— энергии ионизации уменьшаются

— «сродство атомов к электрону» уменьшается

— электроотрицательность уменьшается

— восстановительные свойства усиливаются

— «металличность» усиливается

Подгруппа

Таким образом, в «левом нижнем углу» Периодической системы находятся элементы, которые легко отдают свои электроны и проявляют только восстановительные свойства. В «правом верхнем углу» Периодической системы расположены элементы, которые лучше принимают электроны и могут проявлять окислительные свойства.

н е м е т а л л ы

IA

IIA

IIIБ

IVБ

VБ

VIБ

VIIБ

VIIIБ

IБ

IIБ

ША

IVА

VА

VIА

VПА

VША

1

1 Н

2 He

2

3 Li

4 Be

5 B

6 C

7 N

8 O

9 F

10 Ne

3

11 Na

12 Mg

13 Al

14 Si

15 P

16 S

17 Cl

18 Ar

4

19 K

20 Ca

21 Sc

22 Ti

23 V

24 Cr

25 Mn

26 Fe

27 Co

28 Ni

29 Cu

30 Zn

31 Ga

32 Ge

33 As

34 Se

35 Br

36 Kr

5

37 Rb

38 Sr

39 Y

40 Zr

41 Nb

42 Mo

43 Tc

44 Ru

45 Rh

46 Pd

47 Ag

48 Cd

49 In

50 Sn

51 Sb

52 Te

53 I

54 Xe

6

55 Cs

56 Ba

57 La

72 Hf

73 Ta

74 W

75 Re

76 Os

77 Ir

78 Pt

79 Au

80 Hg

81 Tl

82 Pb

83 Bi

84 Po

85 At

86 Rn

7

87 Fr

88 Ra

89 Ac

Группа титана

Группа ванадия

Группа хрома

Группа марганца

Семейство железа (Fe,Co,Ni)

Группа платины (остальные элементы)

Группа меди

Группа цинка

Группа бора

Группа углерода

Группа азота

Халькогеныб

Галогены

Благородные газы

Щелочные металлы

Щелочно-земельные металлыа

Редко-земельные элементы

м е т а л л ы

58 Ce

59 Pr

60 Nd

61 Pm

62 Sm

63 Eu

64 Gd

65 Tb

66 Dy

67 Ho

68 Er

69 Tm

70 Yb

71 Lu

Лантаноиды

90 Tr

91 Pa

92 U

93 Np

94 Pu

95 Am

96 Cm

97 Bk

98 Cf

99 Es

100 Fm

101 Md

102 No

103 Lr

Актиноиды

Рис. 5. Периодическая таблица с длинными периодами (под каждой подгруппой приведено её общепринятое название)

^аК щелочноземельным элементам относится Ca, Sr, Ba

^бВ число халькогенов не включается кислород

Выделены темным фоном элементы-амфигены (металлоиды)

Таким образом, все элементы Периодической системы делят на две группы: металлы и неметаллы. Границей в этой классификации служит намеченная на рис. 5 штрихпунктирная линия, которая спускается вправо от клетки, занимаемой бором и условно проходит по диагонали от В до At.

Следует оговориться, что для элементов, ближайших к этой границе, наблюдается немало отклонений и в металлических и в неметаллических свойствах, так что провести однозначное различие затруднительно. Элементы вблизи этой диагонали выделяют в отдельную группу металлоидов (амфигены). Они обладают свойствами, как металлов, так и неметаллов. Кроме того, разделение на металлы, металлоиды и неметаллы распространяется и на химическое поведение при взаимодействии и образовании этими элементами различных соединений.

Понятие о металлической или неметаллической природе элемента является основным, так как оно очень тесно связано со всеми остальными общими химическими свойствами. В химических взаимодействиях элементы-металлы легко дают положительно заряженные ионы (катионы). Элементы-неметаллы, более склонны превращаться в отрицательно заряженные ионы (анионы), состоящие из одного или нескольких атомов.

Таблица 2. Сравнение свойств металлов и неметаллов

Характерные свойства
металлов	неметаллов
Металлическая связь в кристаллах	Ковалентная связь в большинстве простых веществ
Металлический блеск	Различная окраска
Хорошие теплопроводность и электрическая проводимость	Плохие теплопроводность и электрическая проводимость
Ковкость и пластичность	Как правило, хрупкость твердых тел
Восстановители	Как восстановители, так и окислители
В соединениях, как правило, образуют положительно заряженные катионы	В соединениях, как правило, образуют отрицательно заряженные анионы
Оксиды имеют ионный характер и при растворении в воде образуют основные растворы	Большинство оксидов – ковалентные соединения, при растворении в воде образуют кислотные растворы

Понятие «металличность» трудно определить одной какой-либо характеристикой. С точки зрения химических свойств количественно «металличность» и «неметалличность» определяется электроотрицательностью элемента. Чем ниже электроотрицательность, то есть чем меньше способность удерживать «свои» и притягивать «чужие» валентные электроны, тем более выражены металлические свойства элемента. И наоборот, чем больше электроотрицательность элемента, тем сильнее выражены его неметаллические свойства. По периодам «металличность» (горизонтальная периодичность в направлении слева направо) уменьшается, «неметалличность» увеличивается. По группам «металличность» (вертикальная периодичность в направлении сверху вниз) возрастает. Таким образом, самым ярко выраженным металлом является цезий. Неметаллические свойства сильнее всего выражены у фтора. Сравнение свойств металлов и неметаллов приведено в таблице 1.