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📜  金属、非金属和准金属的性质

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:10.108000             🧑  作者: Mango

金属、非金属和准金属的性质

在这个宇宙中，有数以百万计的物质，但我们知道所有这些物质都是由一个有限的数字组成的。的材料。它们被称为元素。现在，这些元素也分为三类——金属、非金属和准金属。

元素根据其显示的物理和化学特性大致分为两类 -金属和非金属。但是发现了一些同时显示金属和非金属特性的元素。他们被称为准金属。

金属的物理性质

金属显示出一些可以在物理上观察到的特性，而无需改变金属的化学成分。这些属性如下所示：

  • 状态-金属是坚硬的结晶固体（汞除外——它是一种液体）
  • 金属光泽- 纯净状态下的金属闪耀。这种特性称为金属光泽。换句话说，它们在抛光时会发光。
  • 密度- 金属具有高密度（钠、钾和锂除外）
  • 硬度——几乎所有的金属都是坚硬的固体，除了钠和钾可以用刀切开。
  • 熔点和沸点-金属通常具有高熔点和沸点
  • 延展性 -延展性意味着它们可以被锤打或打成薄片。大多数金属具有延展性。金、银、铜具有很强的延展性。 （例外——锌很脆）
  • 响度——金属被硬物撞击时会发出声音。此属性称为响度。
  • 导热性和导电性——金属是热和电的良导体。
  • 溶解度——金属既可溶于水，也可溶于甲苯等有机溶剂。
  • 抗拉强度——除锌外的所有金属都具有高抗拉强度。
  • 延展性——金属具有很高的延展性

现在，讨论了金属的物理性质，现在让我们讨论金属的化学性质

金属的化学性质

化学性质是物质在发生化学反应时所表现出来的特性。以下是金属的一些化学性质

  • 电子配置-金属在其电子配置中的价壳中具有 1、2 或 3 个电子。
  • 化合价-金属具有 +1、+2 或 +3 化合价。
    例子：
    K – 1e- –> K+
    Na -1e- -> Na+
  • 离子的形成——金属在化学反应过程中失去电子并形成带正电的离子，称为阳离子。
  • 还原性-金属是很好的还原剂，因为它们会失去电子。
  • 与氧的反应和氧化物的性质 -金属与氧反应形成它们各自的氧化物。这些氧化物本质上是碱性的。有一些氧化物也可溶于水。它们被称为碱。
    例子：
    金属+氧气→金属氧化物（热）（基本）
    4Na + O2 → 2Na2O
    4Cu + O2 → 2Cu2O
    一些重要的点：
    • 钠、钾和钙等非常活泼的金属与水发生剧烈反应，无需加热即可形成各自的氧化物。这些形成的金属氧化物可溶于水并形成可溶性氢氧化物。它们被称为碱。
      Na2O+ H2O → 2NaOH
      K2O +H2O → 2KOH
    • 锌、铝和铅等金属形成两性氧化物。两性氧化物是与酸和碱反应生成盐和水的氧化物。
    • 金和银等金属即使在加热时也不会与氧气产生氧化物。
  • 与水反应——金属与水反应形成各自的氢氧化物，同时释放氢气。根据它们的反应性，一些非常活泼的金属（如钠和钙）会与冷水反应，而反应性较低的金属会与蒸汽反应。
    • 钠和钾等活性金属与冷水剧烈反应，形成各自的氢氧化物和氢气。例子：
      金属 + 水 → 金属氢氧化物 + 氢
      2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
      2K + 2H2O → 2KOH + H2
      Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
    • 活性较低的金属与蒸汽反应生成它们各自的氢氧化物。
    • 金、银、铂等贵金属不会与水或蒸汽发生反应。
  • 与酸反应-反应性系列中高于氢的金属与酸反应形成它们各自的盐并产生氢。当它们从酸中置换出氢时，它们会进行置换反应。
    一些重要的点：
    • 钠和钾等活性金属与水发生剧烈反应，释放出大量热量。
      2Na + 2HCl → 2NaCl + H2
    • 镁、锌等反应性较低的金属与酸适度反应
      Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
      Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
    • 金属与盐酸和硫酸反应生成盐和氢，但不与硝酸反应。这是因为硝酸是一种强氧化剂，它很容易将氢气氧化成水。

非金属的物理特性

非金属显示出一些可以在物理上观察到的特性，而无需改变金属的化学成分。这些属性如下所示：

  • 状态-非金属是气体或液体（唯一的例外是溴，它在室温下是液体）
  • 金属光泽- 非金属外观暗淡。即使抛光也不会发光。 （唯一的例外是石墨和碘）
  • 密度- 非金属密度低（虽然有一个例外，即高密度的钻石）
  • 硬度——非金属通常不硬。如果是固体，它们本质上也很脆（容易断裂）。例外 - 钻石是最硬的物质。
  • 熔点和沸点- 非金属具有低熔点和沸点。
  • 延展性——非金属是不可延展的。它们本质上是易碎的，即当它们被殴打时会分解成粉末。
  • 响度——非金属在被坚硬的物质撞击时不会产生任何声音。它们并不响亮。
  • 导热性和导电性——除石墨和气态碳外，所有非金属都是不良导体或非导体，它们是热和电的良导体。
  • 溶解度- 在非金属的情况下，没有适用于溶解度示例的固定规则硫不溶于水，而氯高度溶于水。
  • 抗拉强度- 非金属的抗拉强度较低，但碳纤维具有较高的抗拉强度。
  • 延展性- 非金属金属没有那么大的延展性。

现在让我们了解金属和非金属的化学性质

非金属的化学性质

化学性质是非金属在发生化学反应时所表现出来的特性。以下是非金属的一些化学性质：

  • 电子配置-非金属在其电子配置中的价壳中具有 5、6 或 7 个电子。 [例外：只有一个电子但仍然是非金属的氢]
  • 化合价 - 非金属具有 -1、-2 或 -3 化合价。
  • 离子的形成-非金属在化学反应中获得电子并形成带负电的离子，称为阴离子。
  • 还原性-非金属是良好的氧化剂，因为它们获得电子。
  • 与氧的反应和氧化物的性质- 非金属也与氧反应形成它们各自的氧化物。这些氧化物本质上是酸性的。
    例子：
    非金属 + 氧 → 非金属氧化物
    一些重要的点：
    • 非金属氧化物与水反应生成酸。
      示例：CO2 + H2O → H2CO3
      SO2 + H2O →H2SO4
    • 氢气在氧气中燃烧形成水。
      H +O2 →H2O
    • 金属氧化物与水反应生成酸。
      示例：CO2 + H2O(l) →H2CO3
  • 与水反应- 非金属不与水反应，除了氯，形成氯水和盐酸。
  • 与酸反应 - 非金属不与稀酸反应，但它们与浓酸反应。
    例子：
    C + H2SO4 → CO2 + SO2 + H2O
    S + 2H2SO4 → 3SO2 + 2H2O
    S + HNO3 → SO2 + NO2 + H2O

准金属

现在，了解了金属和非金属并看到了金属和非金属的物理和化学性质的区别，现在让我们了解准金属。

准金属是一组非常小的元素，具有与金属和非金属相似的某些特性（物理和化学）。准金属的一些例子是硅、锗、硼等。

准金属的一些一般性质

  • 它们本质上很脆弱
  • 它们具有像金属一样的光泽外观，并且在环境温度下是固体。
  • 它们具有像半导体一样的能带。
  • 它们通常是中等的电导体。
  • 它们通常与氧形成两性或弱酸性氧化物。
  • 与金属和非金属相比，它们具有中等（也可以称为中等）电离势和电负性值。
  • 它们的价层（或最外层）通常有 3 到 6 个电子。
  • 它们可用于制造合金。

准金属的用途

  • 硅和锗是制造二极管、硅芯片等数字元件的主要原材料。
  • 锑等元素用于许多合金中。
  • 它们还可以在许多反应中用作催化剂。

示例问题

问题 1. 命名一个硬非金属。

回答：

问题 2. 说出两种在室温下呈液态的金属。

回答：

问题 3. 什么属性有助于黄金和白银用作珠宝？

回答：

问题 4. 说明有助于将其用作电线的铜的特性。

回答：

问题 5. 命名与氧气反应形成两性氧化物的金属。

回答：

问题 6. 命名有光泽的非金属。

回答：

问题 7. 区分金属和非金属的依据是：

  • 硬度
  • 延展性
  • 电导率

回答：

PropertyMetalsNon-Metals
HardnessMetals are generally hard solids except zinc which is brittleNon-Metals are brittle in nature and easily break down.
MalleabilityMetals are highly malleable.Non-metals are not malleable.
Conductivity of ElectricityMetals are very good conductors of electricityNon-metals are generally poor conductors of electricity.