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金屬的定義是什麽?

現在人們已經發現了109種元素。根據它們的原子結構和性質,可以分為金屬和非金屬兩大類。金屬和非金屬的區別主要表現在以下幾個方面:

(l)從原子結構來看,金屬元素的最外層電子數較少,壹般小於4;然而,非金屬元素在原子的最外層有更多的電子,壹般大於4。

(2)從化學性質看,金屬元素的原子在化學反應中容易失去電子,表現出還原性,常用作還原劑。非金屬元素的原子在化學反應中容易獲得電子,表現為氧化,常用作氧化劑。

(3)從物理性質上看,金屬和非金屬有許多不同之處,主要是:

①壹般來說,金屬單質具有金屬光澤,大部分金屬呈銀白色;非金屬單質壹般沒有金屬光澤,顏色也多種多樣。

(2)金屬除了汞在室溫下是液體,其他金屬在室溫下都是固體;非金屬單質在常溫下大多是氣態,也有壹些是液態或固態。

壹般來說,金屬的密度和熔點較高;另壹方面,非金屬的密度和熔點較低。

(4)大部分金屬具有延展性,能導熱、導電;另壹方面,非金屬沒有延展性,不能導熱和導電。

必須明確的是,上述差異是“壹般情況”或“大多數情況”,不是絕對的。事實上,金屬和非金屬之間沒有絕對的界限,它們的性質也沒有完全分離。壹些非金屬具有壹些金屬的特性。例如,石墨是非金屬,但它具有灰黑色的金屬光澤。它是電的良導體,可以在化學反應中用作還原劑。再比如矽是非金屬,但也有金屬光澤。矽既不是導體也不是絕緣體,而是半導體。還有壹些金屬具有壹些非金屬的性質,比如銻,雖然是金屬,但是性質很脆,灰銻熔點低,易揮發等。,都是非金屬屬性。金屬元素的原子結構特點是最外層電子數少,壹般為1-3,在化學反應中容易流失,從而使第二外層成為最外層,通常達到8個電子的穩定結構。原子結構的這壹特征決定了金屬的性質。

物理性能:金屬有金屬光澤,不透明,易傳熱,導電,可拉成細絲,攤成薄片,模壓成各種形狀。當許多金屬(自由態及其結合態)在火焰上燃燒時,火焰會呈現出壹種特殊的顏色,根據這種顏色可以判斷某種金屬或金屬離子的存在。比如鈉是黃色,鉀是淺紫色(透過藍色鈷玻璃觀察),鈣是磚紅色,銅是綠色。金屬也有不同的密度、熔點、硬度等。比如鋰Li的密度最低(只有0.534 g/cm3,20℃),汞Hg的熔點最低為-38.87℃,鎢的熔點高達3370℃。

化學性質:當金屬與氧化結合時,形成金屬氧化物。當活性金屬(如K、Ca、Na)與活性非金屬(如F、O、Cl等)結合時。),金屬原子失去電子變成陽離子,非金屬原子獲得電子變成陰離子,陰離子和陽離子通過靜電作用形成離子化合物。如NaCl、MgO等。金屬與酸和鹽溶液的置換反應遵循金屬活性的順序。即金屬活性序列氫之前的金屬與非氧化性酸如鹽酸、稀硫酸和磷酸反應產生氫。在反應中,金屬原子失去電子成為陽離子,酸中的氫離子H+獲得電子成為氫原子,氫原子結合形成H2並釋放。在金屬與鹽溶液的置換反應中,金屬活度序前面的金屬可以從其鹽溶液中置換出後面的金屬。在反應中,前面金屬的原子失去電子成為陽離子,後面金屬的離子獲得電子成為原子,幾個原子聚集成金屬沈澱。比如:

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

鐵+硫酸銅=硫酸亞鐵+銅

目前發現的金屬元素有80多種。金屬被廣泛使用,並用不同的方法分類。按密度分為輕金屬和重金屬,密度小於4.5 g/cm 3的稱為輕金屬,如KCa、Na、Mg、Al等。密度大於4.5g/cm3的稱為重金屬,如銅、鎳和鉛。金屬根據其活性可分為活性金屬和非活性金屬。鐵、鐵、鉻、錳在冶金工業中常稱為黑色金屬,其余稱為有色金屬。另外,金屬又分為鐵、鋁等常見金屬和鋯、鉿、鈮、鉬、鉬等稀有金屬。

在迄今發現的109種非金屬元素中,非金屬元素占16種。非金屬元素的原子結構特點是最外層有4-7個電子(氫為1,硼B為3),所以在化學反應中很容易結合電子,達到相對穩定的8電子結構。由非金屬元素組成的簡單物質叫做非金屬。非金屬壹般沒有金屬光澤,不易導熱導電(石墨除外)。在室溫下,它們是固體(如C、S、P、B、Si)、液體(如溴Br2)或氣體(如H2、O2、N2、F2、Cl2),壹般易碎(指固體),密度低。非金屬的化學性質是:易與氧反應生成非金屬氧化物。大多數非金屬氧化物是酸性氧化物,其對應的水合物是酸,如S-SO2-H2SO4。非金屬元素結合形成價化合物,如HCl和CO2。活性非金屬與活性金屬結合形成離子化合物,如氯化鈣。非金屬與氫反應生成氣態氫化物,如氯化氫、氯化氫氣體、水蒸氣等。

非金屬和金屬之間沒有絕對的界限。例如,矽具有金屬和非金屬屬性。

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