Номер 754, страница 126 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

754. На основании чего химические элементы делят на металлы и неметаллы? Поясните свой ответ.

Химические элементы делят на металлы и неметаллы на основании совокупности их физических и химических свойств, которые, в свою очередь, фундаментально определяются строением их атомов.

Различия в строении атомов

Ключевая причина деления кроется в особенностях электронного строения, а именно в количестве электронов на внешнем энергетическом уровне (валентных электронов) и способности атомов отдавать или принимать их. Атомы металлов, как правило, имеют небольшое число валентных электронов (1, 2, реже 3). Они относительно легко отдают эти электроны, превращаясь в положительно заряженные ионы (катионы). Этот процесс характеризуется низкой энергией ионизации. Атомы неметаллов, напротив, имеют на внешнем уровне большее число электронов (обычно от 4 до 7). Для них энергетически выгоднее принимать недостающие до завершения уровня электроны, становясь отрицательно заряженными ионами (анионами), или образовывать общие электронные пары с другими атомами (ковалентные связи). Они характеризуются высокой электроотрицательностью.

Различия в физических свойствах простых веществ

Из-за разного строения атомов и типа химической связи в простых веществах, их физические свойства кардинально различаются. Для металлов характерны: металлический блеск, высокая электро- и теплопроводность, пластичность (ковкость и тягучесть), твердое агрегатное состояние при комнатной температуре (кроме ртути) и высокая плотность. Для неметаллов, в свою очередь, свойственны: отсутствие металлического блеска (за редкими исключениями, например, йод), низкая электро- и теплопроводность (являются диэлектриками), хрупкость в твердом состоянии и разнообразное агрегатное состояние при нормальных условиях — газы (например, $O_2$, $N_2$), жидкости (бром $Br_2$) и твердые вещества (сера $S$, фосфор $P$).

Различия в химических свойствах

Химическое поведение также является важным критерием. Металлы проявляют восстановительные свойства, то есть отдают электроны в химических реакциях. Их оксиды в большинстве случаев имеют основный или амфотерный характер. Например, оксид натрия ($Na_2O$) — основный, а оксид алюминия ($Al_2O_3$) — амфотерный. Неметаллы проявляют окислительные свойства, то есть стремятся принять электроны. Их высшие оксиды, как правило, кислотные (например, $SO_3$, $P_2O_5$), также существуют и несолеобразующие оксиды (например, $CO$, $NO$).

Положение в Периодической системе

В Периодической системе Д. И. Менделеева можно провести условную диагональную границу от бора ($B$) к астатину ($At$). Элементы, расположенные слева и ниже этой линии, являются металлами. Элементы справа и выше — неметаллами. Элементы, находящиеся вдоль этой границы (например, кремний $Si$, германий $Ge$), проявляют двойственные свойства и называются металлоидами (полуметаллами).

Ответ: Деление химических элементов на металлы и неметаллы основано на различиях в строении их атомов, а именно на их способности отдавать (металлы) или принимать (неметаллы) валентные электроны. Эта фундаментальная особенность определяет весь комплекс характерных для них физических свойств (металлический блеск, электропроводность, пластичность и т.д.) и химических свойств (восстановительные/окислительные свойства, характер оксидов и гидроксидов).