Металлы и неметаллы
Металлы и неметаллы — две большие группы химических элементов и образованных ими простых веществ. На этой странице разберём, где они расположены в периодической системе, чем отличаются их физические и общие химические свойства и как применять эти признаки в заданиях ОГЭ.
Как определить металл или неметалл по таблице
В периодической системе металлы расположены преимущественно в левой и центральной частях, а неметаллы — в правой верхней части. Граница между ними условно проходит по ломаной линии от бора к астату. Элементы около этой границы могут проявлять промежуточные свойства и называются полуметаллами, или металлоидами.
| Область таблицы | Преимущественные элементы | Примеры |
|---|---|---|
| Левая и центральная части | Металлы | Na, Mg, Al, Fe, Cu |
| Правая верхняя часть | Неметаллы | C, N, O, F, P, S, Cl |
| Крайняя правая колонка | Благородные газы — неметаллы | He, Ne, Ar |
| Пограничная область | Элементы с промежуточными свойствами | B, Si, Ge |
Металлы — химические элементы, атомы которых обычно легко отдают электроны и образуют положительно заряженные ионы. Неметаллы — элементы, атомы которых чаще принимают электроны или образуют общие электронные пары.
Для определения положения элемента полезно помнить номер группы и номер периода. Водород расположен в первой группе, но по свойствам является неметаллом.
Водород H — неметалл, хотя находится в первой группе. Гелий, неон и другие элементы 18-й группы — тоже неметаллы.
Физические свойства простых веществ
Простые вещества-металлы при обычных условиях обычно являются твёрдыми веществами. Для них характерны металлический блеск, хорошая электро- и теплопроводность, ковкость и пластичность. Исключение: ртуть — жидкий металл.
Простые вещества-неметаллы имеют более разнообразные свойства. Среди них есть газы — кислород, азот, хлор; жидкость — бром; твёрдые вещества — сера, фосфор, углерод. Большинство неметаллов плохо проводят электрический ток и тепло, но графит проводит электрический ток.
| Признак | Металлы | Неметаллы |
|---|---|---|
| Агрегатное состояние | Обычно твёрдое; исключение — Hg | Газы, жидкость или твёрдые вещества |
| Электропроводность | Обычно высокая | Обычно низкая |
| Теплопроводность | Обычно высокая | Обычно низкая |
| Механические свойства | Ковкие, пластичные | Часто хрупкие в твёрдом состоянии |
| Внешний вид | Металлический блеск | Блеск обычно отсутствует |
Нельзя определять элемент только по одному физическому признаку. Например, графит — неметалл, но проводит электрический ток, а ртуть — металл, но жидкая. Учитывайте положение элемента в периодической системе и совокупность свойств.
Электронное строение и химические свойства
Металлические свойства связаны со способностью атомов отдавать внешние электроны. При этом образуются катионы — положительно заряженные частицы.
Неметаллические свойства связаны со способностью атомов принимать электроны или образовывать ковалентные связи.
Эти процессы связаны с понятием степени окисления. В соединениях металлы чаще имеют положительные степени окисления. Неметаллы могут иметь как отрицательные, так и положительные степени окисления.
Металлы обычно реагируют с неметаллами с образованием соединений. Например, магний соединяется с кислородом с образованием оксида магния:
Химические свойства металлов и химические свойства неметаллов рассматриваются подробнее на соседних страницах.
Какой элемент является неметаллом, несмотря на расположение в первой группе?
Разбор задания по периодической системе
В заданиях ОГЭ могут попросить выбрать элемент-металл, неметалл, формулу простого вещества или верное утверждение о свойствах. Решение удобно выполнять по алгоритму.
- Найдите символ элемента в периодической системе.
- Определите его область: левая и центральная часть обычно соответствуют металлам, правая верхняя — неметаллам.
- Проверьте исключения и положение около границы.
- Если требуется выбрать вещество, не путайте символ элемента с его формулой.
Определите, какой из элементов является неметаллом: Mg, Al, S, Ca.
Показать решение
Ответ: S, сера. Если вопрос требует назвать простое вещество, правильное название — сера, а её формула записывается как \(\mathrm{S}\).
Изменение металлических и неметаллических свойств
В периоде слева направо металлические свойства обычно ослабевают, а неметаллические усиливаются. В группе сверху вниз металлические свойства усиливаются, а неметаллические ослабевают.
В третьем периоде натрий, магний и алюминий — металлы, кремний проявляет промежуточные свойства, а фосфор, сера, хлор и аргон — неметаллы.
Эти закономерности подробно объясняются на странице закономерности изменения свойств элементов.
Если два элемента находятся в одном периоде, более металлическим обычно будет тот, что левее. Если они находятся в одной группе, более металлическим обычно будет тот, что ниже.
Связь с формулами веществ
Металлы и неметаллы образуют простые вещества, а также входят в состав сложных веществ. Простое вещество состоит из атомов одного химического элемента: \(\mathrm{Fe}\), \(\mathrm{O_2}\), \(\mathrm{S}\). Сложное вещество содержит атомы разных элементов: \(\mathrm{NaCl}\), \(\mathrm{H_2O}\), \(\mathrm{CO_2}\).
При составлении формул учитывают валентность или степени окисления элементов. Например, алюминий имеет валентность III, кислород — II, поэтому формула оксида алюминия — \(\mathrm{Al_2O_3}\). Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород.
Слово «металл» может обозначать элемент или простое вещество. Вода не является неметаллом: это сложное вещество \(\mathrm{H_2O}\). Неметаллом является кислород как химический элемент, а простое вещество кислород имеет формулу \(\mathrm{O_2}\).
Краткий тест
Проверь готовность к ОГЭ
Главное
- Металлы находятся главным образом в левой и центральной частях периодической системы, неметаллы — в правой верхней части.
- Металлы обычно хорошо проводят тепло и электрический ток, пластичны и имеют металлический блеск.
- Атомы металлов чаще отдают электроны, а атомы неметаллов принимают электроны или образуют общие электронные пары.
- В периоде слева направо металлические свойства ослабевают, а неметаллические усиливаются; в группе сверху вниз металлические свойства усиливаются.
- Водород — неметалл, ртуть — жидкий металл, графит — неметалл, проводящий электрический ток.
- При решении задания сначала определите положение элемента в таблице, затем проверьте исключения и не путайте простое вещество со сложным.