Metallische Eigenschaften chemischer Elemente

Im Moment kennt die Wissenschaft hundert und fünf chemische Elemente, die in Form eines Periodensystems systematisiert sind. Die überwiegende Mehrheit von ihnen gilt als Metalle, was bedeutet, dass diese Elemente besondere Qualitäten haben. Das sind die sogenannten metallischen Eigenschaften. Diese Eigenschaften umfassen in erster Linie Plastizität, erhöhte thermische und elektrische Leitfähigkeit, die Fähigkeit, Legierungen zu bilden, einen niedrigen Wert des Ionisierungspotentials.

Die metallischen Eigenschaften eines Elements beruhen auf der Fähigkeit seiner Atome, wenn sie mit den Atomstrukturen anderer Elemente in Wechselwirkung treten, um Elektronenwolken in ihre Richtung zu verschieben oder ihnen ihre freien Elektronen zu "geben". Die aktivsten Metalle sind diejenigen, die eine niedrige Ionisationsenergie und Elektronegativität aufweisen. Auch ausgeprägte metallische Eigenschaften sind charakteristisch für Elemente mit dem größten Radius eines Atoms und einer extrem geringen Anzahl von externen (Valenz-) Elektronen.

Wenn die Valenzbahn gefüllt ist, nimmt die Anzahl der Elektronen in der äußeren Schicht der Atomstruktur zu und der Radius nimmt ab. In diesem Zusammenhang beginnen die Atome, um die Anhaftung von freien Elektronen zu streben, und nicht für ihren Rückstoß. Die metallischen Eigenschaften solcher Elemente neigen dazu, abzunehmen, und ihre nichtmetallischen Eigenschaften nehmen zu. Und im Gegenteil, wenn der Atomradius zunimmt, werden die Metalleigenschaften erhöht. Daher sind die charakteristischen gemeinsamen Merkmale aller Metalle, so genannte, restaurative Qualitäten – die gleiche Fähigkeit eines Atoms, freie Elektronen zu geben.

Am deutlichsten äußern sich die Metalleigenschaften der Elemente in den Substanzen der ersten, zweiten Gruppen der Hauptuntergruppen des Periodensystems sowie in alkalischen und Erdalkalimetallen. Aber die stärksten restaurativen Qualitäten werden in Frankreich und in der Wasserumwelt beobachtet – in Lithium durch einen höheren Indikator der Hydratationsenergie.

Die Anzahl der Elemente, die innerhalb der Periode metallische Eigenschaften aufweisen, nimmt mit der Anzahl der Perioden zu. Im Periodensystem werden Metalle aus Nichtmetallen durch eine diagonale Linie getrennt, die sich von Bor zu astatine erstreckt. Auf dieser Trennlinie gibt es Elemente, in denen sich beide Qualitäten gleichermaßen manifestieren. Solche Substanzen umfassen Silicium, Arsen, Bor, Germanium, Astat, Antimon und Tellur. Diese Gruppe von Elementen heißt metalloids.

Jede Periode zeichnet sich durch das Vorhandensein einer Art "Grenzzone" aus, in der sich die Elemente mit zwei Qualitäten befinden. Folglich wird der Übergang von einem klar ausgedrückten Metall zu einem typischen Nichtmetall allmählich durchgeführt, was sich im Periodensystem widerspiegelt.

Die allgemeinen Eigenschaften der metallischen Elemente (hohe elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Duktilität, charakteristischer Glanz, Plastizität usw.) beruhen auf der Ähnlichkeit ihrer inneren Struktur, genauer gesagt der Anwesenheit eines Kristallgitters. Allerdings gibt es viele Qualitäten (Dichte, Härte, Schmelzpunkt), die allen Metallen eine rein individuelle physikalisch-chemische Eigenschaft verleihen. Diese Eigenschaften hängen von der Struktur des Kristallgitters jedes einzelnen Elements ab.