周期表の金属の位置は？種類、特性

元素周期表は、化学の分野で最も象徴的で便利なツールの 118 つです。現在、XNUMX 種類の元素が知られており、その性質には類似点と相違点があります。これらの元素はこれらの性質に基づいて分類され、周期表では一般に金属、非金属、半金属と名付けられています。この記事では、これらの元素の性質、類似点と相違点、その他の重要な側面について説明します。

金属とは何ですか?

金属は、電子を失って陽イオンを与えることができる導体です。金属は熱伝導性および電気伝導性が高く、延性と展性があり、工業用金属として使用されます。これらは室温で固体です。また、ナトリウムとカリウムを除いて、融点と沸点も高くなっています。また、これら 2 つを除いて、密度も高くなっています。金属の酸化状態は、反応性があり、電子を簡単に失うことができるため、正です。金属はイオン化合物を形成します。

周期表のどこに金属が位置しているか

これらは周期表の左側と中央に位置します。一番左側にある金属は最も金属的な特性を持ちます。

周期表で金属を識別するにはどうすればいいですか?

周期表の左側は金属に指定され、右上には非金属があります。これらは、対角線上にある半金属によって分割されます。

1～30 元素のうち金属とは何ですか?

1～30 元素の金属は次のとおりです。

最初の 20 個の元素のうち半金属はどれですか?

周期表上の金属の種類

金属は化学的性質と物理的性質に基づいてさらに種類に分類されます

アルカリ金属（第1族）

アルカリ金属は、第 1 周期から第 7 周期にあります。これらは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウムです。これらは、対応する [希ガス] ns1 の電子配置を持っています。アルカリは、金属水酸化物の塩基性の性質を指します。アルカリ金属が水と反応すると、強塩基であるアルカリを形成し、酸を中和することができます。

アルカリ土類金属（第2族）

これらは 6 つの化学元素です。ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウムです。これらは熱と電気の非常に優れた伝導体です。通常、灰白色の光沢のある外観をしています。これらはグループの中で最も重い元素です。融点と沸点はアルカリ金属よりも高くなっています。

遷移金属（第3～12族）

遷移金属は、最外殻に酸化状態または価電子を持っています。これらの電子は、塩化ナトリウム (NaCl) などの他の価電子または酸化状態と容易に化学結合を形成できます。遷移金属は硬くて強く、光沢のある外観をしています。また、融点と沸点も高く、熱と電気の伝導性にも優れています。

その他の金属

アルミニウムやチタンなどの遷移金属は、幅広い用途があり、工業用金属です。石油産業やポリマー産業では触媒として使用できます。触媒には、均質触媒（溶液に溶解）と不均質触媒（溶液に不溶）の 2 種類があります。

ランタノイド：希土類金属

これらの元素は、ランタン元素に続く原子番号 15 ～ 57 の 71 元素のグループです。これらはすべてガドリナイトと呼ばれる鉱石で発見されています。ランタノイドは希土類金属で、周期表では第 6 周期に属します。

アクチニド：放射性金属

アクチニドは、原子番号 14 から 89 までの 103 個の元素のグループです。放射能が高く、原子核が不安定です。他の元素や他の粒子に崩壊する可能性があります。

金属の特性

金属の物理的および化学的性質については以下で説明します。

物理的特性

金属の物理的性質は次のとおりです。

• 光沢のある光沢のある外観を持つ
• 熱と電気の優れた伝導体であり、工業用金属として使用される。
• 融点、沸点、密度が高い
• 比較的柔らかく、延性があり、展性がある
• これらは水銀を除いて室温で固体である
• これらは密度が高く、固体で不透明です

化学的性質

金属の化学的性質は次のとおりです。

• これらは腐食性がある
• 電子を失いやすい
• これらはイオン結合してイオン化合物を形成する
• 通常は塩基性酸化物を有する
• 電気陰性度が低い
• これらは優れた還元剤です

金属の腐食の仕組みとそれを防ぐ方法

腐食は通常、金属表面の原子が酸化されるときに発生します。これにより、腐食によって表面全体が損傷します。金属は反応性が高く、電子を簡単に失ってイオン化合物を形成します。そのため、金属は腐食性があります。金属は酸素、空気、または水に電子を失います。酸素は還元剤であるため、金属を酸化します。工業用金属の腐食は、塗装、油塗り、グリース塗り、亜鉛メッキ、電気メッキ、合金化、および犠牲コーティングによって防止できます。

金属の反応性

金属の反応性はどれも同じではなく、周期表の傾向に応じて変化します。

なぜグループの下に行くほど反応性が高くなるのでしょうか?

1 族の反応性は最も低く、下に行くほど反応性が高くなります。これは、原子のサイズが大きくなるためです。最外殻電子は原子核から遠く離れ、引力は弱くなります。そのため、電子は元素内で簡単に失われ、グループの下に位置するイオン化合物を形成します。

金属反応性シリーズ

金属の反応性シリーズは、反応性の降順で元素を並べたものです。金属の活性シリーズとも呼ばれます。反応性シリーズによる金属の配置は、Fe > Ni > Sn > Pb > H > Cu > Ag > Au です。

最も反応性が低い金属はどれですか?

反応性が最も低い金属は、金、プラチナ、銀、パラジウム、オスミウム、銀です。

金属化合物とイオン結合

金属はイオン結合を持っています。これは金属と非金属の間に存在する静電気的な引力です。金属はナトリウム（Na⁺）のような酸化状態の正電荷イオンであり^{、非金属は塩化物（ Cl⁻} ）のような負電荷イオンです。これらはイオン化合物を形成します。金属は電子を失ってイオン的に安定するため、正電荷を帯びます。

金属の電気陰性度と結合への影響

電気陰性度は、原子が電子を引き寄せる傾向の測定値を定義します。結合中の 2 つの原子間で共有される電子の分布を測定します。結合中に原子が電子を強く引き寄せることができる場合、電気陰性度は大きくなります。

金属とその電荷

金属と非金属が結合してイオン結合を形成します。金属は電子を失い、正に帯電したイオンになります。一方、非金属は電子を獲得して負に帯電します。正電荷は陽イオンと呼​​ばれます。そして、陰イオンは酸化状態で負に帯電します。

半金属：その特性と周期表における役割

半金属は周期表の 7 つの元素です。これらは金属と非金属の間に対角線上に配置されます。これらはホウ素、シリコン、ゲルマニウム、アンチモン、ヒ素、テルル、ポロニウムです。半金属または半金属は物理的には金属のように見えますが、脆く、また弱い導体でもあります。これらの元素は化学的には非金属として機能します。

合金：金属を組み合わせて特性を向上させる

合金化とは、2 つ以上の金属を金属または非金属と組み合わせるプロセスです。合金化により、両方の元素の特性を持つ新しい材料が作成されます。合金化により、元素の化学的および物理的特性が変化し、強度、耐腐食性、その他の機械的特性が向上します。

金属と非金属：主な違い

金属と非金属の主な違いは次のとおりです。