Загальна характеристика металічних елементів за їх положенням у періодичній системі та будовою атомів. Метали як прості речовини. Металічний зв'язок, металічні кристалічні ґратки

Мета. Відновити знання про місце елементів металів у періодичній системі Д.І. Менделєєва та особливості будови їх атомів. Звернути увагу на умовність поділу елементів на металічні і неметалічні. Розвинути уявлення про металічний стан речовини. Розглянути особливості металічного хімічного звязку та металічної кристалічної гратки для пояснення загальних властивостей металів. Порівняти сутність металічного звязку з ковалентним і йонним. Закріпити знання про загальні фізичні властивості металів. Демонстрації: 10. Моделі кристалічних ґраток металів. Лабораторні досліди: 9. Ознайомлення зі зразками металів

Ще за 5000 р. до н.е. люди знали мідь і золото. Згодом почали використовувати залізо космічного походження (метеоритне), добувати бронзу (сплав олова з міддю). Біля 3000 р. до н.е. почали виплавляти залізо та свинець. За 400 р. до н.е. стала відома ртуть. З давніх часів люди знали та використовували 7 металів. Їм відповідали планети сонячної системи, тож й позначали їх астрологічними символами планет.

Загальна характеристика металічних елементів за положенням у періодичній системі Металічних елементів набагато більше ніж неметалічних. У періодичній системі (довгий варіант) металічні елементи розташовані у нижньому лівому куті. Серед відомих сьогодні елементів (природних та штучних) металічних – 91, неметалічних – 23. І – ІІІ групи хімічних елементів за виключенням Гідрогену та Бору складаються з металічних елементів. У сучасному довгоперіодному варіанті Періодичної системи групи нумеруються наскрізь з 1 по 18. Відповідно 1-12 групи містять тільки металічні елементи (виключення Гідроген), кожна наступна група містить на один металічний елемент менше.

Зміна властивостей металічних елементів Уперіодах та групах Пеіріодичної системи змінюються електронегативність й відповідно металічні властивості Металічні властивості визначаються здатністю віддавати електрони. Чим сильніші металічні властивості, тим легше елемент віддає електрони.

Будова атомів металічних елементів та їх властивості Радіус атома Металічні елементи здебільшого мають великі радіуси, тобто велику кількість енергетичних рівнів. Тому вони розміщені у нижній частині Періодичної системи. Значні радіуси послаблюють притягання електронів зовнішнього рівня до ядра, тим самим полегшують їх віддачу. Оскільки у підгрупах радіуси атомів збільшується, цим пояснюється посилення металічних властивостей.

Кількість електронів на зовнішньому рівні На зовнішньому енергетичному рівні, як правило, знаходяться один-два, рідше три електрони. Тому більшість металічних елементів розміщені у лівій частині Періодичної системи. Збільшення кількості електронів на зовнішньому рівні посилює їх притягання до ядра. Тому у періодах зменшуються радіуси атомів (ефект стиснення). Це причина послаблення металічних властивостей у періодах. Відповідно чим менше електронів на останньому рівні, тим легше вони можуть віддаватися Останній підрівень атома, який заповнюється електронами, це s-, d- та f-підрівні, рідше р-підрівень. Атоми металічних елементів при великих радіусах, після втрати s-електронів зовнішнього рівня, досить легко віддають d-електрони передостаннього рівня.

S21S2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 0 3d 0 Порядок заповнення Валентні можливості 1S21S2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 2 Будова атома Mg Валентність II Ступінь окиснення +2

11 Na 20 Са 26 Fe 2е 8е 1е 2е 8е 8е 2е 2е 8е 14е 2е 82 Pb 2е8е18е18е32е4е 51 Sb 2е 8е 18е 18е 5е Висновок: атоми металів мають великий радіус і мале число електронів (1-3е) на останньому рівні. Виняток становлять атоми стануму Sn, плюмбуму Pb, германію Ge - 4 електрона, стибію Sb і вісмуту Bi -5 електронів, полонію Ро - 6 електронів, але

Властивості елементів Металічні елементи утворюють оксигеновмісні сполуки оснoвного характеру, а газуватих гідрогеновмісних сполук не утворюють. Атоми металічних елементів, на відміну від неметалічних, віддають електрони, утворюючи прості катіони, і є відновниками в хімічних реакціях. Це характерна властивість металічних елементів: Ме 0 – nē = Ме n+ Тому металічні елементи у сполуках мають тільки позитивні ступені окиснення. У s- та р-елементів вони сталі, у d-елементів змінні, бо в них валентними є електрони не лише s- а й d- підрівнів. Це також позначається на зміні металічних властивостей елементів у підгрупах. Якщо в групах s- та p-елементів металічні властивості посилюються зі зростанням атомного номера, то в побічних групах d-елементів послаблюються.

Метали - клас хімічних елементів з певними хімічними і фізичними властивостями Металами є прості речовини більшості хімічних елементів (приблизно 80 %). Найпоширенішим хімічним елементом-металом, у земній корі є алюміній. Кольорові метали у свою чергу за різними ознаками поділяються на підгрупи: важкі, легкі, рідкі, рідкоземельні, розсіяні, благородні та радіоактивні. Природні мінерали речовини, з яких технологічно можливо та економічно доцільно добути метали, називаються рудами.

Усі метали мають немолекулярну будову, тому виявляють багато спільних властивостей. Метали добре проводять електричний струм і теплоту, Чимало з них пластичні: легко куються, розплющуються в пластини, витягуються в дріт. Більшість металів має сірий або сріблясто-сірий колір. Виняток становлять мідь і золото. Характерною ознакою металів є також металічний блиск. Властивості металів

Делокалізовані електрони + Атоми металів йони металів Будова металів Металевий зв'язок Металічна кристалічна решітка

Na + Механізм утворення металевого зв'язку Na Na + Na Na + Na Na + Металевий зв'язок - це особливий тип зв'язку в металах і сплавах між атомами та іонами металів за рахунок усуспільнених електронів. Своєрідність металічного звязку і кристалічної ґратки зумовлюють та пояснюють загальні фізичні властивості металів.

Загальний вигляд LiKBa Sr CaNaMgAl Mn Zn CrFeCd Co Ni SnPbCuHgAgPtAu Агрегатний стан усіх металів однаковий за стандартних умов це тверді кристалічні речовини (крім ртуті, яка рідка).

Колір. Для більшості металів характерними є сріблясто-білий (алюміній, срібло, нікель) або сріблясто-сірий (залізо, свинець) кольори. Серед винятків золото жовтого, а мідь рожево-червоного кольору.

Металічний блиск пояснюється здатністю їх кристалів відбивати світло завдяки вільним електронам. У роздрібненому стані метали мають зазвичай чорний колір і не блищать, крім алюмінію і магнію.

Температура плавлення Густина

Пластичність та ковкість повязані із зміщенням слоїв кристалічних граток відносно одна одній

Теплопровідність обумовлена великою подвижністю електронів, які стикаючись з атомами та іонами обмінюються з ними енергією. Відбувається вирівнювання тем- ператури по всьому шматку металу

Електропровідність пов'язана з направленийним рухом електронів при поміщені металу в електричне поле + - е е

Суміш магнітного залізняку та пустої породи Магнітний залізняк

Умови зберігання Зберігають у склянках щільно закритих,під шаром гасу Яка роль гасу у зберіганні активних металів Ме? Що станеться якщо залишити шматок літію на повітрі? Здійсніть перетворення: Li Li 2 O LiOH Li 2 CO 3 Na Зберігають у щільно закритих склянках AlZn Cu Ag Au

Домашне завдання