Caráter metálico dos elementos: propriedades

O caráter metálico dos elementos da tabela periódica refere-se a todas as variáveis ​​químicas e físicas que definem metais ou os distinguem de outras substâncias da natureza. Eles são geralmente brilhantes, densos, sólidos, com altas condutividades térmicas e elétricas, moldáveis ​​e dúcteis.

No entanto, nem todos os metais exibem essas características; Por exemplo, no caso do mercúrio, este é um líquido preto brilhante. Da mesma forma, essas variáveis ​​dependem das condições de pressão e temperatura da terra. Por exemplo, o hidrogênio, aparentemente não metálico, pode se comportar fisicamente como um metal em condições extremas.

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Essas condições podem ser: sob pressões abismais ou temperaturas muito baixas em torno do zero absoluto. Para definir se um elemento é metálico ou não, é necessário considerar padrões ocultos aos olhos do observador: padrões atômicos.

Eles discriminam com maior precisão e confiabilidade quais são os elementos metálicos e até mesmo qual elemento é mais metálico que outro.

Dessa maneira, o verdadeiro caráter metálico de uma moeda de ouro repousa mais nas qualidades de seus átomos do que nas determinadas por sua massa de ouro, mesmo que ambas estejam intimamente relacionadas.

Qual das moedas é mais metálica: uma de ouro, uma de cobre ou uma de platina? A resposta é a da platina, e a explicação está em seus átomos.

Como o caráter metálico dos elementos na tabela periódica varia?

Caráter metálico dos elementos: propriedades 2

As propriedades periódicas dos elementos são mostradas na imagem acima. As linhas correspondem aos períodos e as colunas aos grupos.

O caractere metálico diminui da esquerda para a direita e aumenta na direção oposta. Além disso, isso aumenta de cima para baixo e diminui à medida que os períodos são atravessados ​​para os chefes do grupo. A seta azul diagonal na tabela indica o mencionado acima.

Dessa forma, os elementos que estão próximos da direção para a qual a seta aponta têm um caráter metálico maior do que aqueles localizados na direção oposta (os blocos amarelos).

Além disso, as outras setas correspondem a outras propriedades periódicas, que definem como elas aumentam ou diminuem à medida que o elemento “metaliza”. Por exemplo, os elementos dos blocos amarelos, embora tenham baixo caráter metálico, sua afinidade eletrônica e energia de ionização são altas.

No caso dos raios atômicos, quanto maiores eles são, mais metálico é o elemento; Isso é indicado pela seta azul.

Propriedades de elementos metálicos

A tabela periódica mostra que os metais possuem grandes raios atômicos, baixa energia de ionização, baixa afinidade eletrônica e baixa eletronegatividade . Como memorizar todas essas propriedades?

O ponto em que eles fluem é a reatividade (eletropositividade) que define os metais que oxidam; isto é, eles perdem elétrons facilmente.

Quando eles perdem elétrons, os metais formam cátions (M + ). Portanto, elementos com maior caráter metálico formam cátions mais facilmente do que aqueles com menos caráter metálico.

Um exemplo do exposto acima é considerar a reatividade dos elementos do grupo 2, metais alcalino-terrosos. O berílio é menos metálico que o magnésio e, por sua vez, é menos metálico que o cálcio.

Assim, até atingir o metal de bário, o mais reativo do grupo (depois do rádio, elemento radioativo).

Como o raio atômico afeta a reatividade dos metais?

À medida que o raio atômico aumenta, os elétrons de valência ficam mais distantes do núcleo e, portanto, são retidos com menos força no átomo.

No entanto, se um período for percorrido para o lado direito da tabela periódica, o núcleo adicionará prótons ao seu corpo, agora mais positivo, o que atrai os elétrons da valência com mais força, reduzindo o tamanho do raio atômico. Isso resulta em uma diminuição no caráter metálico.

Assim, um átomo muito pequeno com um núcleo muito positivo tende a ganhar elétrons em vez de perdê-los (elementos não metálicos), e aqueles que podem ganhar e perder elétrons são considerados metalóides. Boro, silício, germânio e arsênico são alguns desses metalóides.

Por outro lado, o raio atômico também aumenta se houver nova disponibilidade de energia para outros orbitais, o que ocorre ao descer em um grupo.

Por esse motivo, ao descer na tabela periódica, os raios se tornam volumosos e o núcleo se torna incapaz de impedir que outras espécies capturem elétrons de sua concha externa.

Em laboratório, com um forte agente oxidante – como o ácido nítrico diluído (HNO 3 ) – as reatividades dos metais contra a oxidação podem ser estudadas.

Da mesma forma, os processos de formação de seus halogenetos metálicos (NaCl, por exemplo) também são experimentos demonstrativos dessa reatividade.

Elemento de maior caráter metálico

Caráter metálico dos elementos: propriedades 3

A direção da seta azul na imagem da tabela periódica leva aos elementos francium e cesium. O francium é mais metálico que o césio, mas, ao contrário do último, o francium é artificial e radioativo. Por esse motivo, o césio ocupa o lugar do elemento natural de maior caráter metálico.

De fato, uma das reações mais conhecidas (e explosivas) conhecidas é aquela que ocorre quando um pedaço (ou gotas) de césio entra em contato com a água.

A alta reatividade do césio, também traduzida na formação de compostos muito mais estáveis, é responsável pela liberação repentina de energia:

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

A equação química permite ver a oxidação do césio e a redução dos hidrogênios da água para o hidrogênio gasoso.

Elemento menos metálico

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Na diagonal oposta, no canto superior direito da tabela periódica, o flúor (F 2 , imagem superior) lidera a lista de elementos não metálicos. Porque Porque é o elemento da natureza mais eletronegativa e aquele com a menor energia de ionização.

Em outras palavras, ele reage com todos os elementos da tabela periódica para formar o íon F e não o íon F + .

É pouco provável que o flúor perca elétrons em qualquer reação química, muito pelo contrário dos metais. É por esse motivo que é o elemento menos metálico.

Referências

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