Elementele cu caracter metalic ,care reprezinta cca. 80% din elementele chimice , se caracterizeaza in stare solida printr-un ansamblu de proprieati prin care acestea se deosebesc de toate celelalte substante simple (nemetale sau substante compuse ). x6p5pd
Din acest ansamblu de proprietati fac parte :
1)tendinta de a forma retele cristaline compacte ;
2)proprietati optice deosebite (opacitate,luciu metalic );
3)conductibilitate exceptional de mare termica si electrica ;
4)insolubilitate in dizolvanti comuni(se dizolva numai in alte metale cu formare de aliaje ).
Unele dintre aceste proprietati se mentin si in stare lichida (ex-luciu metalic, conductibilitate electrica si termica),in stare gazoasa insa acestea dispar,deci proprietatile metalice suntcaracteristice starilor solide si lichida ale acestor elemente. Proprietatile caracteristice metalelor variaza in limite relativmari de la un element la altul .Astfel unele elemente se disting prin condubilitate electrica foarte mare(Ag,Cu etc);altele sunt maleabile si ductile ,dar au rezistenta mecanica scazuta (Na,K).
Elemente ca Fe ,Cr,Mn,nu sunt conducatori electrici si termici asa de buni ca Ag,dar se caracterizeaza printr-o duritate densitate si rezistenta foarte mare.
Acest lucru duce la urmatoarea idee :caracterul metalic nu poate fi determinat de o singura proprietate ci de ansamblul acestor proprietati.
Unele proprietati fizice cum ar fi caldura de topire respectiv punctele de topire ,duritatea,densitatea,indica prezenta in retele ale acestor elemente a unor legaturi foarte puternice intre atomi.De subliniat este ca metalele sunt insolubile indizolvanti obisnuiti .In stare topita insa cu citeva exceptii ,de exemplu perechiile Al-Fe ,Al-Sb,Fe-Pb,metalele se dizolva unele in altele formind amestecuri omogene.
Proprietatile chimice fundamentale ale metalelor sunt in stare de oxidare(valenta) si caracterul electrochimic.
Valenta elementelor sub aspectul capacitatii lor de a se combina cu alte elemente,fixeaza natura din p.d.v stoichiometric a compusilor pe care un element ii poate forma.Caracterul electrochimic da posibilitatea sa se prevada modul de desfasurare a unui numar mare de reactii la care participa un element dat,stabilind in acelasi timp daca o reactie e posibila sau nu,fara sa poata da indicatii insa asupra conditiilor in care aceasta se va desfasura in mod practic .
Valenta elementelor poate fi discutata atit sub aspectul ei valoric ,in sensul capacitatii de combinare a unui element dat,cit si sub aspectul naturii acesteia (ionica,covalenta,simpla sau multipla).
In discutarea primului aspect al acestei proprietati se va folosi conceptul de stare de oxidare.Starea de oxidare pe care un element dat il manifesta intr-un compus reprezinta sarcina formala atribuita acestuia ,a carei valoare numerica se stabileste presupunind ca starea de oxidare a elementului in stare libera e zero , ca starea de oxidare a oxigenului (cu exceptia peroxizilor si superoxizilor ) e 2 si ca starea de oxidare a hidrogenului(cu exceptia hidrurilor metalice)e 1+.
Starea de oxidare maxima pe care metalele o manifesta in combinatiile lor este aceea determinata valoric de numarul grupei din care face parte elementul .O exceptie de la aceasta regula o constituie elementele:Cu,Ag,Au,care pe linga starea de oxidare unu pot manifesta in combinatiile lor si stari de oxidare superioare (Cu (2),respectiv (3),Ag(2),Au(3)).
Metalelele pentru care este caracteristica o stare de oxidare inferioara formeaza in urma reactiei cu acidul azotic sarurile respective ,care in solutie apoasa se gasesc sub forma de acvo complecsi,de exemplu:
3Cu+8HNO3=3 Cu(NO3)2+2 NO+4H2O;
Metalele pentru care este caracteristica o stare de oxidare superioara formeaza cu acidul azotic oxoacizi,de exemplu :
3Re+7HNO3=3HReO4+7NO+2H2O.
Acidul sulfuric concentrat reactioneza in acelasi mod ca si acidul azotic.
Caraterizarea metalelor de tip si Generalitati
In aceasti categorie sunt cuprinse elementele cu caracter metalic din grupele 1A-4A.Din punct de vedere al structurii electronice aceste elemente reprezinta sistemele cele mai simple (in sensul ca nivelul in curs de completare este nivelul exterior ).Datorita acestui fapt configuratia lor electronica poate fi reprezentata ca ns,ns2,ns2np1 respectiv ns2np2 pt elementele din grupele 1A-4A.Marea majoritate a speciilor io nice pe care aceste elemente le formeaza (M+,M2+,M3+ )se caracterizeaza din punct de vedere al structuri electronice printr-un invelis electonic exterior de tip gaz rar si anume de 2 electroni pt elementele din perioada a doua (Li+,Be2+) si de 8 electroni pt celelalte metale alcaline ,alcalino-pamintoa se si Al.Pt elementele situate in grupele 3A si 4A,perioadele 4-6(Ga,In,Tl,Sn,Pb) speciile corespunzatoare starii de oxida re maxime (3 si 4)se caracterizeaza printr-o configuratie de 18 electroni a stratului exterior. Din examinarea configuratiei electronice a elementelor din aceasta categorie,in stare atomica si sub forma speciilor ionice corespunzatoare starii de oxidare caracteristice se desprind doua concluzii de natura sa contureze comportarea lor generala si anume :
--cea mai mare asemanare in comportarea acestor elemente este de asteptat sa apara pe verticala (in grupa)(ioni cu aceasi sarcina si acelasi invelis electronic exterior);
--in trecerea de la primul element al fiecarei grupe ,la elementele urmatoare se constata o modificare in structura penultimuli strat electronic si anume de la 2 electroni la 8 electroni (Li -Na,Be-Mg,B-Al).La elementele din grupa 3 Aapare o a doua modificare in acelasi sens ,in trecere de la Al la Ga anume de la 8 la 18 electroni.Modificarea mentionata in configuratia electronica a speciilor ionice pe care metalele de tip s si p le formeaza introduce o anumita discontinuitate in variatia proprietatilor elementelorsi combinatiilor lor in trecere de la primul element al grupeila celelalte,care se reflecta in faptul ca cele mai multe constante fizice ale acestora se modifica in mod foarte brusc. Pe aceasta modificare in structura electronica in trecere de la primul element al grupei la celelalte se bazeaza in mare masura afirmatia conform careia primul element (Li,Be,B)ocupa o pozitie speciala in grupa respectiva,si fundamentalain buna parte asa numita asemanare pe diagonala care se refera la faptul ca primul element din grupa ,prezinta o asemanare mai mare in comportarea lui generala cu cel de-al doilea elment din grupa urmatoare decit cu celelalte elementele din grupa.O astfel de asemanare pe diagonala este semnalata pentru perechiile de elemente: Li-Mg;Be-Al respectiv B-Si.