KOVOVÝ CHARAKTER PRVKŮ: VLASTNOSTI - CHEMIE - 2025

Kovový charakter prvků periodické tabulky se vztahuje na všechny tyto proměnné, chemických a fyzikálních, které definují kovy nebo odlišují od ostatních látek v přírodě. Jsou obvykle lesklé, husté, tvrdé pevné látky, s vysokou tepelnou a elektrickou vodivostí, tvarovatelné a tažné.

Ne všechny kovy však vykazují takové vlastnosti; například v případě rtuti je to lesklá černá kapalina. Stejně tak tyto proměnné závisí na podmínkách tlaku a teploty na zemi. Například zdánlivě nekovový vodík se může za extrémních podmínek fyzicky chovat jako kov.

Tyto podmínky mohou být: za propastných tlaků nebo za velmi nízkých teplot, které se pohybují kolem absolutní nuly. Pro definování, zda je prvek kovový nebo ne, je nutné zvážit vzory skryté před očima pozorovatele: atomové vzory.

Ty rozlišují s větší přesností a spolehlivostí, které jsou kovovými prvky a dokonce který prvek je kovový než jiný.

Tímto způsobem skutečný kovový charakter zlaté mince spočívá více na vlastnostech jejích atomů než na těch, které jsou stanoveny její zlatou hmotou, ale oba spolu úzce souvisejí.

Která z mincí je kovová: zlatá, měděná nebo platinová? Odpověď je platina a vysvětlení spočívá v jeho atomech.

Jak se mění kovový charakter prvků v periodické tabulce?

Horní obrázek ukazuje periodické vlastnosti prvků. Řádky odpovídají obdobím a sloupcům skupinám.

Kovový charakter klesá zleva doprava a zvyšuje se v opačném směru. Také se to zvyšuje od shora dolů a snižuje se, jak jsou periody procházeny k hlavám skupin. Modrá diagonální šipka v tabulce označuje výše uvedené.

Tímto způsobem prvky, které jsou blízko ke směru šipky, mají větší kovový charakter než prvky umístěné v opačném směru (žluté bloky).

Další šipky navíc odpovídají dalším periodickým vlastnostem, které definují, v jakém smyslu se tyto prvky zvyšují nebo snižují, když prvek „metalizuje“. Například prvky žlutých bloků, i když mají nízký kovový charakter, jejich elektronická afinita a ionizační energie jsou vysoké.

V případě atomových poloměrů, čím větší jsou, tím kovičtější je prvek; to je označeno modrou šipkou.

Vlastnosti kovových prvků

Periodická tabulka ukazuje, že kovy mají velké atomové poloměry, nízkou ionizační energii, nízkou elektronickou afinitu a nízkou elektronegativitu. Jak si zapamatovat všechny tyto vlastnosti?

Bod, ve kterém proudí, je reaktivita (elektropozitivita), která definuje kovy, které oxidují; to znamená, že ztratí elektrony snadno.

Když ztratí elektrony, kovy tvoří kationty (M ⁺). Proto prvky s vyšším kovovým charakterem tvoří kationty snadněji než prvky s nižším kovovým charakterem.

Příkladem je zvážení reaktivity prvků skupiny 2, kovů alkalických zemin. Berylium je méně kovové než hořčík a hořčík je méně kovové než vápník.

Takže až do dosažení kovového barya, nejreaktivnější skupiny (po radiu, radioaktivním prvku).

Jak atomový poloměr ovlivňuje reaktivitu kovů?

Jak atomový poloměr roste, valenční elektrony jsou dále od jádra, takže jsou v atomu drženy méně silně.

Pokud však perioda přejde na pravou stranu periodické tabulky, jádro přidá protony k jeho nyní pozitivnějšímu tělu, které přitahuje valenční elektrony s větší silou, čímž se zmenší velikost atomového poloměru. To má za následek snížení kovového charakteru.

Tak velmi malý atom s velmi pozitivním jádrem inklinuje získat elektrony místo toho, aby je ztratil (nekovové prvky), a ty, které mohou oba získat a ztratit elektrony, jsou považovány za metaloidy. Bór, křemík, germanium a arsen jsou některé z těchto metaloidů.

Na druhé straně se atomový poloměr také zvyšuje, pokud je k dispozici nová energetická dostupnost pro jiné orbity, ke které dochází při sestupu ve skupině.

Z tohoto důvodu, když sestupuje na periodické tabulce, poloměry se stanou objemné a jádro nemůže zabránit jiným druhům v přijímání elektronů z jeho vnějšího obalu.

V laboratoři se silným oxidačním činidlem - jako je zředěná kyselina dusičná (HNO ₃) - lze studovat reaktivitu kovů proti oxidaci.

Stejným způsobem jsou také procesy prokazující tuto reaktivitu procesy tvorby jeho halogenidů kovů (například NaCl).

Prvek většího kovového charakteru

Směr modré šipky na obrázku periodické tabulky vede k prvkům francium a cesium. Francium je více kovové než cesium, ale na rozdíl od posledně jmenovaného je francium umělé a radioaktivní. Z tohoto důvodu cesium nahrazuje přírodní prvek s největším kovovým charakterem.

Ve skutečnosti je jednou z nejznámějších (a nejvíce výbušných) reakcí ta, která nastává, když část (nebo kapky) cesia přijde do styku s vodou.

Vysoká reaktivita cesia, také převáděná do tvorby mnohem stabilnějších sloučenin, je odpovědná za náhlé uvolnění energie:

2CS (s) + 2 H ₂ O → 2CsOH (aq) + H ₂ (g)

Chemická rovnice nám umožňuje vidět oxidaci cesia a redukci vodíku ve vodě na plynný vodík.

Prvek malého kovového charakteru

Na opačné úhlopříčce v pravém horním rohu periodické tabulky vede fluor (F ₂, horní obrázek) seznam nekovových prvků. Proč? Protože se jedná o nejvíce elektronegativní prvek v přírodě a prvek s nejnižší ionizační energií.

Jinými slovy, reaguje se všemi prvky periodické tabulky za vzniku iontu F ^- a ne F ⁺.

Fluor je velmi nepravděpodobný, že ztratí elektrony při jakékoli chemické reakci, přesně naopak u kovů. Z tohoto důvodu je to nejméně kovový prvek.

Reference

1. Chemistry LibreTexts. Periodické trendy. Citováno z 16. dubna 2018, z: chem.libretexts.org
2. Lumen, chemie pro nemajory. Kovový a nekovový charakter. Citováno z 16. dubna 2018, z: courses.lumenlearning.com
3. Přiřazení chemie. (2018). Elektropozitivita nebo kovový charakter. Citováno z 16. dubna 2018, z: chemistry-assignment.com
4. Juan Ramos. (24. listopadu 2017). Kompletní seznam kovů a nekovů. Citováno z 16. dubna 2018, z: sciencetrends.com
5. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (5. září 2017). Vlastnosti a trendy kovových znaků. Citováno z 16. dubna 2018, z: thinkco.com
6. Eric Golub. (12. října 2009). Zlato v odpolední chodbě.. Citováno z 16. dubna 2018, z: flickr.com
7. Dnn87. (12. prosince 2007). Cesium / Cesium metal ze sbírky Dennis sk.. Citováno z 16. dubna 2018, z: commons.wikimedia.org
8. Sandbh. (23. ledna 2017).Vzácné periodické trendy.. Citováno z 16. dubna 2018, z: commons.wikimedia.org