Caráter Metálico dos Elementos: Propriedades - Ciência - 2023

Contente

o caráter metálico dos elementos da tabela periódica refere-se a todas as variáveis, químicas e físicas, que definem os metais ou os distinguem de outras substâncias na natureza. São geralmente sólidos brilhantes, densos, sólidos, com alta condutividade térmica e elétrica, moldáveis e dúcteis.

No entanto, nem todos os metais apresentam tais características; por exemplo, no caso do mercúrio, é um líquido preto brilhante. Da mesma forma, essas variáveis dependem das condições terrestres de pressão e temperatura. Por exemplo, o hidrogênio aparentemente não metálico pode se comportar fisicamente como um metal sob condições extremas.

Essas condições podem ser: sob pressões abismais ou temperaturas muito frias oscilando em torno do zero absoluto. Para definir se um elemento é metálico ou não, é necessário considerar padrões ocultos aos olhos do observador: padrões atômicos.

Estes discriminam com maior precisão e confiabilidade quais são os elementos metálicos, e mesmo qual elemento é mais metálico que outro.

Desse modo, o verdadeiro caráter metálico de uma moeda de ouro depende mais das qualidades de seus átomos do que daquelas determinadas por sua massa de ouro, embora os dois estejam intimamente relacionados.

Qual das moedas é mais metálica: uma de ouro, uma de cobre ou uma de platina? A resposta é platina e a explicação está em seus átomos.

Como o caráter metálico dos elementos varia na tabela periódica?

A imagem superior mostra as propriedades periódicas dos elementos. As linhas correspondem aos períodos e as colunas aos grupos.

O caráter metálico diminui da esquerda para a direita e aumenta na direção oposta. Além disso, isso aumenta de cima para baixo e diminui à medida que os períodos são transferidos para as cabeças dos grupos. A seta diagonal azul na tabela indica o mencionado acima.

Desta forma, os elementos que estão próximos à direção apontada pela seta têm um caráter metálico maior do que aqueles localizados na direção oposta (os blocos amarelos).

Além disso, as outras setas correspondem a outras propriedades periódicas, que definem em que sentido elas aumentam ou diminuem à medida que o elemento se "metaliza". Por exemplo, os elementos dos blocos amarelos, embora tenham baixo caráter metálico, sua afinidade eletrônica e energia de ionização são altas.

No caso dos raios atômicos, quanto maiores são, mais metálico é o elemento; isso é indicado pela seta azul.

Propriedades dos elementos metálicos

A tabela periódica mostra que os metais têm grandes raios atômicos, baixas energias de ionização, baixas afinidades eletrônicas e baixas eletronegatividades. Como memorizar todas essas propriedades?

O ponto em que fluem é a reatividade (eletropositividade) que define os metais, que se oxidam; ou seja, eles perdem elétrons facilmente.

Quando perdem elétrons, os metais formam cátions (M⁺) Portanto, os elementos com um caráter metálico superior formam cátions mais facilmente do que aqueles com um caráter metálico inferior.

Um exemplo disso é considerar a reatividade dos elementos do grupo 2, os metais alcalino-terrosos. O berílio é menos metálico que o magnésio e o magnésio é menos metálico que o cálcio.

E assim por diante até chegar ao metal bário, o mais reativo do grupo (depois do rádio, um elemento radioativo).

Como o raio atômico afeta a reatividade dos metais?

À medida que o raio atômico aumenta, os elétrons de valência estão mais distantes do núcleo e, portanto, são mantidos com menos força no átomo.

Porém, se um período for atravessado para o lado direito da tabela periódica, o núcleo adiciona prótons ao seu corpo agora mais positivo, o que atrai elétrons de valência com maior força, reduzindo o tamanho do raio atômico. Isso resulta em uma diminuição do caráter metálico.

Assim, um átomo muito pequeno com um núcleo muito positivo tende a ganhar elétrons em vez de perdê-los (elementos não metálicos), e aqueles que podem tanto ganhar quanto perder elétrons são considerados metaloides. Boro, silício, germânio e arsênico são alguns desses metaloides.

Por outro lado, o raio atômico também aumenta se houver nova disponibilidade de energia para outros orbitais, o que ocorre ao descer em grupo.

Por isso, ao descer na tabela periódica, os raios tornam-se volumosos e o núcleo torna-se incapaz de impedir que outras espécies retirem elétrons de sua camada externa.

No laboratório, com um agente oxidante forte - como o ácido nítrico diluído (HNO₃) - as reatividades dos metais contra a oxidação podem ser estudadas.

Da mesma forma, os processos de formação de seus haletos metálicos (NaCl, por exemplo) também são experimentos que demonstram essa reatividade.

Elemento de maior caráter metálico

A direção da seta azul na imagem da tabela periódica leva aos elementos frâncio e césio. O frâncio é mais metálico do que o césio, mas, ao contrário deste, o frâncio é artificial e radioativo. Por isso, o césio ocupa o lugar do elemento natural com maior caráter metálico.

Na verdade, uma das reações mais conhecidas (e explosivas) conhecidas é aquela que ocorre quando um pedaço (ou gotas) de césio entra em contato com a água.

A alta reatividade do césio, também traduzida na formação de compostos muito mais estáveis, é responsável pela liberação repentina de energia:

2Cs (s) + 2H₂O → 2CsOH (aq) + H₂(g)

A equação química nos permite ver a oxidação do césio e a redução dos hidrogênios na água a gás hidrogênio.

Elemento de caráter metálico menor

Na diagonal oposta, no canto superior direito da tabela periódica, o flúor (F₂, imagem superior) lidera a lista de elementos não metálicos. Por quê? Porque é o elemento mais eletronegativo da natureza e o de menor energia de ionização.

Em outras palavras, ele reage com todos os elementos da tabela periódica para formar o íon F^– e não F⁺.

É muito improvável que o flúor perca elétrons em qualquer reação química, ao contrário dos metais. É por isso que é o elemento menos metálico.

Referências

Chemistry LibreTexts. Tendências periódicas. Obtido em 16 de abril de 2018, em: chem.libretexts.org
Lúmen, química para não graduados. Caráter metálico e não metálico. Obtido em 16 de abril de 2018, em :ourses.lumenlearning.com
Atribuição de Química. (2018). Eletropositividade ou Caráter Metálico. Obtido em 16 de abril de 2018, em: chemical-assignment.com
Juan Ramos. (24 de novembro de 2017). Lista completa de metais e não metais. Obtido em 16 de abril de 2018, em: sciencetrends.com
Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (05 de setembro de 2017). Propriedades e tendências de caracteres metálicos. Obtido em 16 de abril de 2018, em: Thoughtco.com
Eric Golub. (12 de outubro de 2009). Ouro no corredor da tarde. [Figura]. Obtido em 16 de abril de 2018 em: flickr.com
Dnn87. (12 de dezembro de 2007). Césio / césio metálico da coleção Dennis s.k. [Figura]. Obtido em 16 de abril de 2018, em: commons.wikimedia.org
Sandbh. (23 de janeiro de 2017) .Várias tendências periódicas. [Figura]. Obtido em 16 de abril de 2018, em: commons.wikimedia.org