de metal de pós-transição - Post-transition metal


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metais de pós-transição da tabela periódica
  Elementos classificados como metais de pós-transição por Masterton, Hurley e Neth: Ga, In, Tl, Sn, Pb, Bi
  Também reconhecido por Huheey, Keiter e Keiter: Al, Ge, Sb, Po ; e por Cox: Zn, Cd, Hg
  Também reconhecido por Deming: Cu, Ag, Au (mas ele contadas Al e grupos de 1 e 2 como 'metais leves')
  Elementos que podem ser metais pós-transição: AT, Cn, Nh, Fl, Mc, Lv, Ts

Metais pós-transição são um conjunto de metálicos elementos na tabela periódica localizado entre os metais de transição para a esquerda, e os metalóides à sua direita. Dependendo do local onde estes grupos adjacentes são julgados de início e fim, existem pelo menos cinco propostas concorrentes para os quais os elementos para incluir: as três mais comuns contêm seis, dez e treze elementos, respectivamente (ver imagem). Todas as propostas incluem gálio , índio , estanho , tálio , chumbo , e bismuto .

Fisicamente, metais de transição são pós-mole (ou quebradiço), ter uma resistência mecânica fraca, e têm pontos de fusão mais baixos do que os de metais de transição. Sendo perto da fronteira do metal-metalóide , as suas estruturas cristalinas tendem a mostrar covalente ou de ligação direccionais efeitos, possuindo geralmente uma maior complexidade ou menos vizinhos mais próximos do que outros elementos metálicos.

Quimicamente, eles são caracterizados-a vários graus por tendências-covalentes, ligação ácido-base Anfótero e a formação de espécies aniónicas, tais como aluminatos , estanatos e bismuthates (no caso de alumínio , estanho e bismuto, respectivamente). Eles também podem formar fases Zintl (compostos semi-metálicos formados entre altamente electropositivos metais e moderadamente electronegativos metais ou metalóides).

O nome é universalmente usado, mas não oficialmente sancionada por qualquer organização como a IUPAC . A origem do termo é clara: um uso precoce foi em 1940, em um texto de química. Os nomes alternativos para este grupo são os metais do subgrupo B-, outros metais, e metais do bloco p; e pelo menos onze outros rótulos.

elementos aplicáveis

Gráfico de dispersão dos valores de electronegatividade e os pontos de fusão para metais (até fermium, elemento 100) e alguns elementos de fronteira (Ge, As, Sb, Na). Elementos categorizados por alguns autores como metais de pós-transição são distinguidos pelos seus valores de electronegatividade relativamente alta e os pontos de fusão relativamente baixos. Alta eletronegatividade corresponde ao aumento caráter não-metálicos; baixa temperatura de fusão corresponde a mais fracas forças de coesão entre átomos e reduzida resistência mecânica. A geografia da trama corresponde amplamente com a tabela periódica. A partir da parte inferior esquerda, e continuando no sentido horário, os metais alcalinos são os mais pesados seguido de metais alcalino-terrosos ; as terras raras e actinídeos (Sc, Y e os lantanídeos sendo aqui tratados como terras raras); metais de transição com valores de electronegatividade intermédios e os pontos de fusão; os metais refractários ; os do grupo da platina metais; e os metais de cunhagem que conduz e que forma uma parte dos metais de pós-transição.
O aumento da electronegatividade de Mg e Be e o ponto de fusão mais elevado de distâncias ser estes luz metais alcalino-terrosos a partir dos seus congéneres mais pesados. Esta separação estende-se a outras diferenças no comportamento físico-química entre o mais pesados ​​metais alcalino-terrosos e de luz.

Normalmente incluídos nesta categoria são o grupo 13-15 metais em períodos de 4-6: gálio , índio e tálio ; estanho e chumbo ; e bismuto . Outros elementos, por vezes incluídos são o grupo de 11 metais de cobre , prata e ouro (que são geralmente consideradas como metais de transição); o grupo de 12 metais zinco , cádmio e mercúrio (que são de outra forma considerados metais de transição); e de alumínio , germânio , arsénico , selénio , antimónio , telúrio , e polônio (dos quais germânio, arsénico, antimónio, e telúrio são geralmente considerados metalóides). Astatine , que é normalmente classificado como um não-metal ou um metalóide, foi previsto para ter uma estrutura cristalina metálica. Se assim for, seria um metal pós-transição. Elementos 112-118 ( copernicium , nihonium , fleróvio , moscovium , livermorium , tennessine , e oganesson ) podem ser metais pós-transição; quantidades insuficientes de lhes ter sido sintetizados de modo a permitir a investigação suficiente das suas propriedades físicas e químicas reais.

Quais os elementos começam a ser contada como metais de pós-transição depende, em termos da tabela periódica, em que os metais de transição são levados até ao fim. Na década de 1950, a maioria dos livros de texto de química inorgânica definido elementos de transição como terminando no grupo 10 ( níquel , paládio e platina ), excluindo, por conseguinte, o grupo 11 ( cobre , prata e ouro ), e grupo 12 ( zinco , cádmio e mercúrio ). Uma pesquisa de livros de química em 2003 mostrou que os metais de transição terminou em ambos os grupos 11 ou grupo 12 com aproximadamente a mesma frequência. Onde o fim metais pós-transição depende de onde os metalóides ou não-metais começar. Boro , silício , germânio, arsénico, antimónio e telúrio são comumente reconhecidos como metalóides; outros autores tratar alguns ou todos esses elementos como não-metais.

análise racional

A natureza metálica diminuição dos metais pós-transição é atribuído principalmente ao aumento da carga nuclear atravessando a tabela periódica, da esquerda para a direita. O aumento da carga nuclear é parcialmente compensada por um aumento do número de electrões, mas uma vez que estes são distribuídos espacialmente cada electrão em excesso não tela totalmente cada sucessivo aumento na carga nuclear, e este último, por conseguinte, domina. Com algumas irregularidades, contrato raios atômicos, as energias de ionização aumentar, menos elétrons se tornam disponíveis para a ligação metálico, e "íons [se tornar] menor e mais polarizador e mais propenso a covalência." Este fenómeno é mais evidente no período de 4-6 metais de pós-transição, devido ao rastreio ineficiente das suas cargas nucleares por sua d 10 e (no caso do período de 6 metais) f 14 configurações de electrões; o poder de triagem de electrões diminui na sequência s> p> d> F. As reduções de tamanho atómico, devido à inciso do d e f-blocos são referidas como, respectivamente, o 'scandide' ou ' contracção do bloco d ', e o ' contração dos lantanídeos '. Efeitos relativistas também "aumentar a energia de ligação", e, portanto, a energia de ionização, dos electrões na "o 6s escudo em ouro e o mercúrio, e o reservatório, em 6p elementos subsequentes do período 6."

Nomenclatura

A origem do termo de metal de pós-transição não é clara. Um uso mais cedo é gravado por Deming, em 1940, em seu conhecido livro Química Fundamental. Tratou os metais de transição como terminando no grupo 10 ( níquel , paládio e platina ). Referiu-se aos elementos seguintes, em períodos de 4 a 6 da tabela periódica (cobre de germânio; prata de antimónio; ouro para polônio) -in vista dos seus d subjacente 10 configurações-electrónicos como metais de pós-transição.

química descritiva

Esta seção descreve as propriedades físicas e químicas relevantes dos elementos normalmente ou às vezes classificados como metais pós-transição. Para perfis completos, incluindo história, produção, usos específicos, e os papéis biológicos e precauções, consulte o artigo principal para cada elemento. Abreviaturas: MH dureza -Mohs; BCN -bulk número de coordenação.

grupo 11

Os metais do Grupo 11 são tipicamente categorizadas como metais de transição dado que eles podem formar iões com incompletos d-conchas. Fisicamente, eles têm os pontos de fusão relativamente baixos e valores elevados de electronegatividade associados com metais de pós-transição. "A preenchido d subcamada e livre de electrões de Cu, Ag, e Au contribuir para a sua elevada condutividade eléctrica e térmica. Os metais de transição para a esquerda do grupo 11 interacções experiência entre s electrões e a parcialmente cheio d subcamada que a mobilidade dos electrões inferior." Quimicamente, o grupo de 11 metais nos seus estados de valência +1 mostrar semelhanças com outros metais de pós-transição; eles são por vezes classificadas como tal.

Um cristal de um mineral de metal de cor de cobre de pé sobre uma superfície branca
Cobre
Um cristal de um cristal de metal prateado deitado sobre uma superfície cinzento
Prata
Um cristal de um metal amarelo deitado sobre uma superfície branca
Ouro

O cobre é um metal macio (MH 2,5-3,0) com baixa resistência mecânica. Ele tem uma estrutura cúbica de face centrada embalado-fim (BCN 12). De cobre comporta-se como um metal de transição no seu estado de oxidação preferido de 2. Compostos estáveis nas quais o cobre está no seu estado de oxidação mais preferido de 1 (Cu 2 O, CuCl, CuBr, Cul e CuCN, por exemplo) têm carácter significativo covalente. O óxido de (CuO) é anfotérico, predominando com propriedades básicas; pode ser fundido com óxidos alcalinos (M 2 O; M = Na, K) para dar oxycuprates aniónicos (H 2 CuO 2 ). Formas de cobre, tais como fases Zintl Li 7 Cusi 2 e M 3 Cu 3 Sb 4 (M = Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er ou).

Prata é um metal macio (MH 2,5-3) com baixa resistência mecânica. Ele tem uma estrutura cúbica de face centrada embalado-fim (BCN 12). A química de prata é dominado por um seu estado de valência no qual mostra propriedades físicas e químicas geralmente semelhante aos compostos de tálio, de um metal do grupo principal, no mesmo estado de oxidação. Ele tende a ligar-se covalentemente na maioria dos seus compostos. O óxido de (Ag 2 O) é anfotérico, com propriedades básicas predominando. Prata forma uma série de oxoargentates (H 3 AgO 2 , M = Na, K, Rb). É um constituinte de fases Zintl tal como Li 2 AGM (M = Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn ou Pb) e Yb 3 Ag 2 .

Ouro é um metal macio (MH 2,5-3) que pode ser facilmente deformado. Ele tem uma estrutura cúbica de face centrada embalado-fim (BCN 12). A química de ouro é dominado por seu estado +3 de valência; todos estes compostos de ouro característica de ligação covalente, como o fazem as suas estáveis +1 compostos. Óxido de ouro (Au 2 O 3 ) é anfotérico, com propriedades ácidas predominando; ele forma hydroxoaurates aniónicos M [Au (OH) 4 ] em que M = Na, K, 1 / 2 Ba, Tl; e aurates tais como NaAuO 2 . O ouro é um constituinte de fases Zintl tais como H 2 AUBI (M = Li ou Na); Li 2 AuM (M = Na, Tl, Ge, Pb, Sn) e Ca 5 Au 4 .

Roentgenium deverá ser semelhante ao seu isqueiro de ouro homólogo de muitas maneiras. Espera-se que têm uma estrutura cúbica de corpo centrado embalado-fim. Deve ser um metal muito denso, com a sua densidade de 28,7 g / cm 3, ultrapassando todos os elementos estáveis conhecidas. Roentgenium química é esperada para ser dominada pelo estado de valência 3, de modo semelhante ao ouro, em que se deve comportar de modo semelhante como um metal de transição. Óxido roentgenium (Rg 2 O 3 ) deve ser anfotérico; compostos estáveis nas -1, +1, +5 e estados de valência deve também existir, exactamente análogo ao ouro. Roentgenium está prevista de forma semelhante a ser um metal nobre muito: o potencial de redução padronizado para a Rg 3+ par / Rg é esperada para ser 1,9 V, mais do que a 1,52 V para o Au 3+ par / Au, que é o mais elevado entre os metais estáveis; isso é superado apenas pelo darmstadtium, roentgenium e copernicium entre os metais superpesados. O [Rg (H 2 O) 2 ] + catião deve ser o mais suave entre os catiões de metal. Devido à estabilização relativista da subcamada 7s, roentgenium se espera que tenha um s-subcamada completo e um d-subcamada parcialmente cheio, em vez de a s de electrões livres e cheio d-subcamada de cobre, prata e ouro.

grupo 12

No grupo de 12 metais de transição (zinco, cádmio e mercúrio), Smith observou que, "escritores de livros didáticos sempre achei dificuldade em lidar com esses elementos." Há uma redução abrupta e significativa no carácter físico metálico de grupo 11 para o grupo 12. A química é a de elementos do grupo principal. Uma pesquisa de livros de química de 2003 mostrou que eles foram tratados quer como metais de transição ou elementos do grupo principal em cerca de uma base de 50/50. O Red Book IUPAC observa que, embora os elementos do grupo 3-12 são comumente referidos como os elementos de transição, os elementos do grupo 12 não são sempre incluído. Os elementos do grupo 12 não satisfazem a IUPAC Gold Book definição de um metal de transição.

Um cristal de um metal prateado de cor, um cristal de um metal escuro e um cubo de metal de pé sobre uma superfície cinzento claro
Zinco
Uma barra e um cubo de um cristal de metal prateado deitado sobre uma superfície cinzento
Cádmio
Um líquido viscoso escuro sendo vertida sobre uma superfície de vidro
Mercúrio

O zinco é um metal macio (MH 2.5) com propriedades mecânicas pobres. Ele tem uma estrutura cristalina (BCN 6 + 6) que é ligeiramente distorcido do ideal. Muitos compostos de zinco são marcadamente covalentes em caráter. O óxido e hidróxido de zinco no seu estado de oxidação preferido de 2, ou seja, ZnO e Zn (OH) 2 , são anfotéricos; ele forma zincatos aniónicos em soluções fortemente básicas. Zinco forma fases Zintl tais como LiZn, NaZn 13 e BaZn 13 . Altamente purificado de zinco, à temperatura ambiente, é dúctil. Ela reage com o ar húmido para formar uma camada fina de carbonato que impede a continuação da corrosão.

Cádmio é, um metal dúctil macio (MH 2.0) que sofre substancial deformação , sob carga, à temperatura ambiente. Como o zinco, que tem uma estrutura cristalina (BCN 6 + 6) que é ligeiramente distorcido do ideal. Os halogenetos de cádmio, com a excepção do flúor, apresentam uma natureza substancialmente covalente. Os óxidos de cádmio em seu estado de oxidação preferido de 2, ou seja, CdO e Cd (OH) 2 , são fracamente anfotérico; ele forma cadmates em soluções fortemente básicas. Cádmio forma fases Zintl tais como LiCd, RBCD 13 e cscd 13 . Quando aquecido em ar a algumas centenas de graus, cádmio representa um perigo de toxicidade devido à libertação de vapor de cádmio; quando aquecido até ao seu ponto de ebulição no ar (apenas acima de 1000 K; 725 C; 1340 F; cf aço ~ 2700 K; 2425 C; 4400 F), o vapor de cádmio oxida, 'com uma chama amarelo-avermelhado, dispersantes como um aerossol partículas de CDO potencialmente letais.' Cádmio é de outra forma estável no ar e em água, nas condições ambientes, protegidas por uma camada de óxido de cádmio.

O mercúrio é um líquido à temperatura ambiente. Ele tem a mais fraca ligação metálica de tudo, como indicado pela sua energia de ligação (61 kJ / mol) e ponto de fusão (-39 ° C), que, juntos, são os mais baixos de todos os elementos metálicos. Mercúrio sólido (MH 1.5) tem uma estrutura cristalina distorcida, com ligação covalente metálico misto, e um BCN de 6. "Todos os [Grupo 12] metais, mas especialmente mercúrio, tendem a formar covalente ao invés de compostos iónicos." O óxido de mercúrio no seu estado de oxidação preferido (HgO; 2) é fracamente anfotico, tal como os HgS sulfureto de congéneres. Ele forma thiomercurates aniónicos (tais como Na 2 HgS 2 e BaHgS 3 ) em soluções fortemente básicas. Ele forma ou é uma parte de fases Zintl tais como NaHg e K 8 Em 10 Hg. O mercúrio é um metal relativamente inerte, mostrando pouca formação de óxido, à temperatura ambiente.

Copernicium é esperado para ser um gás a temperatura ambiente, embora experimentos até agora não conseguiram determinar seu ponto de ebulição com precisão suficiente para provar isso. Tal como o seu congénere mais leve mercúrio, muitas das suas propriedades singulares da haste a partir da sua concha fechada d 10 s duas configuração de electrões, bem como fortes efeitos relativistas. Sua energia coesa é ainda menos do que a de mercúrio e é provável que apenas maior do que a fleróvio. Copernicium sólido é esperado que cristaliza numa estrutura cúbica de corpo centrado fim-embalado e tem uma muito alta densidade de 23,7 g / cm 3 , ultrapassando todos elementos estáveis. Copernicium química é esperada para ser dominada pelo estado de oxidação +2, em que se comportaria como um metal de pós-transição semelhante ao mercúrio, embora a estabilização relativista dos orbitais 7s significa que este estado de oxidação envolve dar-se 6d, em vez de 7S electrões . A desestabilização relativista concomitante das orbitais 6d deve permitir que os estados de oxidação mais elevados, tais como 3 e 4 com os ligandos electronegativos, tais como os halogéneos. Copernicium deve ser o metal mais nobre no sistema periódico, com um potencial de redução padronizado muito alta de 2,1 V esperado para o Cn 2+ / Cn par. Óxido copernicium (CNO) está prevista para ser predominantemente básica.

grupo 13

Alumínio
Gálio
Indium
Tálio

Alumínio, por vezes, é ou não é contado como um metal de pós-transição. Ele tem um [Ne] núcleo do gás nobre bem protegidos, em vez do menos bem protegido [Ar] 3d 10 , [Kr] 4d 10 ou [Xe] 4f 14 5d 10 do núcleo dos metais de pós-transição. O pequeno raio do ião de alumínio combinada com a sua elevada taxa de torná-la uma espécie fortemente polarização, com tendência para a covalência.

Alumínio na forma pura é um metal macio (MH 3.0) com baixa resistência mecânica. Ele tem uma estrutura embalado-fim (BCN 12) que mostra alguma evidência de ligação parcialmente direccional. Tem um ponto de fusão baixo e uma condutividade térmica elevada. A sua força é reduzida para metade, a 200 ° C, e para muitas das suas ligas é mínima, a 300 ° C. As três últimas propriedades de alumínio limitar a sua utilização a situações em que a protecção contra incêndios não é necessária, ou necessária a provisão de uma maior protecção contra o fogo. Liga-se covalentemente na maioria dos seus compostos; tem um óxido anfotérico; e podem formar aluminatos aniónicos. Formas de alumínio fases Zintl tais como Li Al, Ca 3 Al 2 Sb 6 , e SRAL 2 . Uma camada protectora fina de óxido confere um grau razoável de resistência à corrosão. Ela é susceptível ao ataque em pH baixo (<4) e elevado (> 8,5) condições de pH, um fenómeno que é geralmente mais acentuado no caso de ligas de alumínio e de alumínio de pureza comercial. Dado muitas destas propriedades e da sua proximidade com a linha divisória entre metais e não-metais , alumínio ocasionalmente é classificada como um metalóide. Apesar das suas deficiências, tem uma boa relação resistência-peso e excelente ductilidade; a sua resistência mecânica pode ser melhorada consideravelmente com a utilização de aditivos de liga; a sua condutividade térmica muito elevada pode ser colocado a uma boa utilização em dissipadores de calor e os permutadores de calor ; e que tem uma elevada condutividade eléctrica. A temperaturas mais baixas, de alumínio aumenta a sua força de deformação (como a maioria dos materiais) enquanto se mantinha a ductilidade (como fazem face centrada cúbicos metais em geral). Quimicamente, o alumínio em massa é uma fortemente electropositivo de metal, com uma alta negativo potencial de eléctrodo .

Gálio é um metal macio, quebradiço (MH 1.5) que funde a apenas alguns graus acima da temperatura ambiente. Ele tem uma estrutura cristalina incomum que caracteriza a ligação covalente metálico misto e baixo simetria (BCN 7, ou seja 1 + 2 + 2 + 2). Liga-se covalentemente na maioria dos seus compostos, tem um óxido anfotérico; e podem formar galatos aniónicos. Formas de gálio fases Zintl tal como Li 2 Ga 7 , K 3 Ga 13 e YbGa 2 . É lentamente oxidado em ar húmido em condições ambientais; uma película de protecção de óxido impede ainda mais a corrosão.

Índio é um metal macio, altamente dúctil (MH 1.0) com uma baixa resistência à tracção. Ele tem uma estrutura cristalina parcialmente distorcido (BCN 4 + 8) associada com átomos ionizados incompletamente. A tendência de índio '... para formar compostos covalentes é uma das propriedades mais importantes que influenciam o seu comportamento eletroquímico'. Os óxidos de índio no seu estado de oxidação preferido de 3, nomeadamente em 2 O 3 e In (OH) 3 são fracamente anfotérico; ele forma indates aniónicos em soluções fortemente básicas. Índio forma fases Zintl tais como LiiN, Na 2 Na e Rb 2 Em 3 . O índio não oxidar no ar em condições ambiente.

Tálio é um metal macio, reactivo (MH 1.0), de tal modo que ele não tem usos estruturais. Ele tem uma estrutura cristalina próximo embalado-(BCN 6 + 6), mas uma anormalmente grande distância interatómica que tem sido atribuída a ionização parcial dos átomos de tálio. Embora os compostos do (principalmente iónico) um estado de oxidação são os mais numerosos, tálio tem uma química apreciável no (em grande parte covalente) estado de oxidação +3, como pode ser visto nas suas calcogenetos e tri-halogenetos. É a apenas um dos elementos do Grupo 13 para reagir com o ar à temperatura ambiente, formando-se lentamente o óxido anfotérico Tl 2 O 3 . Ele forma thallates aniónicos tais como Tl 3 TLO 3 , Na 3 Tl (OH) 6 , NaTlO 2 , e KTlO 2 , e está presente como o Tl - thallide anião no CSTL composto. Tálio forma Zintl fases, tais como Na 2 Tl, Na 2 K 21 Tl 19 , CSTL e Sr 5 Tl 3 H.

Nihonium deverá ter uma estrutura cristalina hexagonal do fim-embalados, embora baseado na extrapolação dos do grupo isqueiro 13 elementos: a sua densidade é esperada para ser cerca de 16 g / cm 3 . Com um potencial de eléctrodo padrão de 0,6 V para Nh + par / NH, ele deve ser entre o cobre e a prata na inércia. A estabilização relativista dos electrões 7s é muito elevado e, portanto, deve nihonium predominantemente formar o estado de oxidação 1; no entanto, como para copernicium, o estado de oxidação +3 devem ser alcançáveis com ligandos altamente electronegativos, com NHF -
4
susceptível de ser de estabilidade similar ao AgF -
4
(que é um agente oxidante forte, fumegante em ar húmido e fazer reagir com vidro). Devido ao fechamento do escudo em fleróvio causada por acoplamento spin-órbita, nihonium também é um 7p electrões curto de um invólucro fechado e seria, portanto, formar um estado de oxidação -1; em ambos os +1 e -1 estados de oxidação, nihonium deve mostrar mais semelhanças com astatine de tálio. A Nh + ião espera-se que também tem algumas semelhanças com o Ag + de iões, em particular na sua propensão para complexação. Óxido Nihonium (NH 2 O) deverá ser anfotérico.

grupo 14

Germânio
Lata
Conduzir

Germânio é um disco (MH 6), muito quebradiço elemento semi-metálico. Ele foi originalmente pensado para ser um metal mal conduzir, mas tem a teoria de bandas de semicondutores . Germânio é geralmente considerado para ser um metalóide , em vez de um metal. Como carbono (como diamante) e silício, que tem uma estrutura cristalina tetraédrica covalente (BCN 4). Os compostos no seu estado de oxidação preferido de 4 são ligações covalentes. Germânio forma um óxido anfotérico, GeO 2 e germanatos aniónicos, tais como Mg 2 GeO 4 . Faz fases Zintl tais como lige, K 8 Ge 44 e La 4 Ge 3 .

Estanho é um metal macio, excepcionalmente fraca (MH 1.5); uma haste de espessura de 1 cm irá dobrar facilmente sob a pressão dos dedos leve. Ele tem uma estrutura cristalina coordenada de forma irregular (BCN 4 + 2) associados com átomos ionizados incompletamente. Todos os compostos do Grupo 14 elementos de forma em que eles estão no 4, predominantemente covalente, estado de oxidação; mesmo no estado de oxidação +2 estanho geralmente forma ligações covalentes. Os óxidos de estanho no seu estado de oxidação preferido de 2, ou seja, SnO e Sn (OH) 2 , são anfotéricos; ele forma stannites em soluções fortemente básicas. Abaixo de 13 ° C (55,4 ° F) estanho muda a sua estrutura e torna-se 'estanho cinzento', que tem a mesma estrutura como diamante, silício e germânio (BCN 4). Isto faz com que a transformação de estanho comum a desintegrar-se e desintegrar-se, uma vez, bem como sendo quebradiça, estanho cinzento ocupa mais de volume devido a ter uma estrutura de embalagem cristalino menos eficiente. Estanho constitui fases Zintl tais como Na 4 Sn, BaSn, K 8 Sn 25 e Ca 31 Sn 20 . Ele tem boa resistência à corrosão no ar em virtude da formação de uma camada fina de óxido protector. Estanho puro não tem usos estruturais. Ele é utilizado em soldas sem chumbo , e como um agente de endurecimento de ligas de outros metais, tais como cobre, chumbo, titânio e zinco.

Chumbo é um metal macio (MH 1.5, mas endurece perto de fusão), que, em muitos casos, não é capaz de suportar o seu próprio peso. Ele tem uma estrutura embalado-fim (BCN 12) mas uma distância inter-atómica anormalmente grande que tem sido atribuída a ionização parcial dos átomos de chumbo. Ele forma um semi-covalente dióxido de PbO 2 ; um sulfureto ligado covalentemente PbS; halogenetos ligados covalentemente; e uma gama de compostos de organochumbo ligados covalentemente, tais como o chumbo (II), Pb mercaptano (SC 2 H 5 ) 2 , chumbo tetra-acetato de chumbo (CH 3 CO 2 ) 4 , e uma vez o comum, aditivo anti-detonantes, tetra- acetato de chumbo (CH 3 CH 2 ) 4 Pb. O óxido de chumbo no seu estado de oxidação preferido (PbO; 2) é anfotérico; ele forma plumbates aniónicos em soluções fortemente básicas. Chumbo fases formas Zintl tais como CSPB, Sr 31 Pb 20 , La 5 Pb 3 N e Yb 3 Pb 20 . Tem razoável para boa resistência à corrosão; em ar húmido que forma um revestimento cinzento de óxido misto, carbonato e sulfato que dificulta ainda mais a oxidação.

Fleróvio se espera que seja um metal gasoso devido à rotação da órbita de acoplamento de "rasgar" para além da subcamada 7p, de modo que a sua 7s 2 7p 1/2 2 configuração valência forma uma concha semi-fechado semelhantes aos de mercúrio e copernicium. De facto, a evidência experimental sugere que tem um ponto de cerca de -60 ° C, que é de longe a mais baixa de todos os metais de ebulição. Fleróvio sólida deve ter uma estrutura hexagonal bem compactada e ser um metal em vez densos, com uma densidade de cerca de 14 g / cm 3 . Fleróvio é esperado a partir do seu potencial de eléctrodo padrão de 0,9 V para o Fl 2+ par / Fl ter nobres semelhante ao paládio. Óxido fleróvio (FLO) está prevista para ser anfotérico, formando flerovates aniónicos em soluções básicas.

grupo 15

Arsênico
antimônio
Bismuto

Arsénio é um elemento moderadamente dura (MH 3.5) e quebradiço semi-metálico. É geralmente considerado como um metalóide, ou por alguns outros autores, quer como um metal ou de um não-metal. Ele apresenta condutividade eléctrica pobre que, como um metal, diminui com a temperatura. Ele tem uma estrutura cristalina relativamente aberto e parcialmente covalente (BCN 3 + 3). Arsenic forma ligações covalentes com a maioria dos outros elementos. O óxido de no seu estado de oxidação preferido (A 2 O 3 , 3) é anfotérico, como é o correspondente oxoácido em solução aquosa (H 3 AsO 3 ) e sulfureto congénere (A 2 S 3 ). Arsénio forma uma série de arsenatos aniónicos tais como Na 3 AsO 3 e PbHAsO 4 , e as fases Zintl tais como Na 3 A, Ca 2 A e SRAs 3 .

O antimónio é um elemento semi-metálico macio (MH 3.0) e quebradiço. É geralmente considerado como um metalóide, ou por alguns outros autores, quer como um metal ou de um não-metal. Ele apresenta condutividade eléctrica pobre que, como um metal, diminui com a temperatura. Ele tem uma estrutura cristalina relativamente aberto e parcialmente covalente (BCN 3 + 3). Antimônio forma ligações covalentes com a maioria dos outros elementos. O óxido de no seu estado de oxidação preferido (Sb 2 O 3 , 3) é anfotérico. Antimónio forma uma série de antimonites aniónicos e antimonatos, tais como NaSbO 2 e AlSbO 4 , e as fases Zintl tais como K 5 Sb 4 , Sr 2 Sb 3 e BaSb 3 .

O bismuto é um metal macio (MH 2.5) que é demasiado frágil para qualquer uso estrutural. Ele tem uma estrutura aberta,-embalado cristalino (BCN 3 + 3) com a ligação que é intermediário entre metálico e covalente. Para um metal, que tem excepcionalmente baixa condutividade eléctrica e térmica. A maior parte dos compostos de bismuto comuns são de natureza covalente. O óxido, Bi 2 O 3 é predominantemente de base mas irá agir como um ácido fraco em quente KOH, muito concentrado. Também pode ser fundido com hidróxido de potássio em ar, resultando numa massa castanha de bismutato de potássio. A química da solução de bismuto é caracterizada pela formação de oxianiões; ele forma bismuthates aniónicos em soluções fortemente básicas. Bismuto fases formas Zintl tais como Nabi, Rb 7 Em 4 Bi 6 e Ba 11 Cd 8 Bi 14 . Bailar et al. referem-se a como sendo o bismuto, a menos de metal 'metálico', nas suas propriedades físicas »dada a sua natureza frágil (e possivelmente) 'o menor condutividade eléctrica de todos os metais.'

Moscovium se espera que seja um metal muito reactivo, com um potencial de redução padrão semelhante ao do alumínio (-1,5 V para o Mc + par / Mc). Este aumento de reactividade é consistente com a casca semi-fechada da fleróvio e o início de uma nova série de elementos com o enchimento da fracamente ligado 7p 3/2 subcamada, e é bastante diferente do nobres relativa de bismuto. Como tálio, moscovium deve ter um comum um estado de oxidação e um estado de oxidação +3 menos comum, embora as suas estabilidades relativas pode mudar, dependendo dos ligandos complexantes ou o grau de hidrólise. Moscovium (I), óxido de (Mc 2 O) deve ser muito básico, como a de tálio, enquanto moscovium (III) óxido (Mc 2 O 3 ) deve ser anfotéricos, como a de bismuto.

grupo 16

Selênio
Telúrio

O selénio é um elemento semi-metálico macio (MH 2.0) e quebradiço. É comumente considerado como um não-metal, mas às vezes é considerado um metalóide ou mesmo um heavy metal . Selénio tem um poliatômico hexagonal (CN 2) estrutura cristalina. Ele é um semicondutor com um intervalo de banda de 1,7 eV, e um fotocondutor significando que a sua condutividade eléctrica aumenta um milhão de vezes quando iluminado. Selênio forma ligações covalentes com a maioria dos outros elementos, observando ele pode formar selenides iônicos com metais altamente eletropositivos. O óxido comum de selénio ( SeO 3 ) é fortemente ácida. Selénio forma uma série de selenitos aniónicos e selenatos, tais como Na 2 SeO 3 , Na 2 Se 2 O 5 , e Na 2 SeO 4 , bem como fases Zintl tal como Cs 416 .

Telúrio é um elemento semi-metálico macio (MH 2.25) e quebradiço. É geralmente considerado como um metalóide, ou por alguns autores, quer como um metal ou de um não-metal. Telúrio tem um poliatômico (CN 2) estrutura cristalina hexagonal. Ele é um semicondutor com um intervalo de banda de 0,32-0,38 eV. Telúrio forma ligações covalentes com a maioria dos outros elementos, notando que tem uma extensa química organometálica e que muitas Teluretos pode ser considerado como ligas metálicas. O óxido comum de telúrio ( TeO 2 ) é anfotérico. Telúrio forma uma série de teluritos aniónicos e teluratos tais como Na 2 TeO 3 , Na 6 TeO 6 , e R 6 Te 2 O 9 (o último contendo tetraédrico TeO 2-
4
e bipiramidal trigonal TeO 4-
5
aniões), bem como fases Zintl tais como nate 3 .

Polônio é um metal radioactivo, macio, com uma dureza semelhante para levar. Ele tem uma estrutura simples cúbico cristalina caracterizada (conforme determinado por meio de cálculos da densidade de electrões) por colagem parcialmente direccional, e um BCN de 6. Uma tal estrutura normalmente resulta em muito baixa ductilidade e resistência à fractura no entanto polônio foi previsto para ser um metal dúctil. Ele forma um hidreto covalente; seus halogenetos são compostos covalentes, volátil, que se assemelham às de telúrio. O óxido de polônio no seu estado de oxidação preferido (POO 2 ; 4) é predominantemente básica, mas anfotérico se dissolvido em álcali aquoso concentrado, ou fundido com hidróxido de potássio em ar. O polonate amarelo (IV) ião poo 2-
3
é conhecido em soluções aquosas de baixa Cl - concentração e pH elevado. Polonides tais como Na 2 Po, BEPO, ZnPo, CdPo e HgPo apresentam Po 2- aniões; excepto para HgPo estes são alguns dos mais estável dos compostos polônio.

Livermorium se espera que seja menos reactivo do que moscovium: o potencial de redução padronizado do Lv 2+ par / Lv está prevista para ser em torno de 0,1 V. Deve ser mais estável no estado de oxidação +2; os 7p 3/2 electrões são esperados ser tão fracamente ligados que os primeiros dois potenciais de ionização de livermorium deve situar-se entre as da reactivo alcalino metais de terras de magnésio e de cálcio . O estado de oxidação +4 só deve ser alcançável com os ligandos mais electronegativos. Livermorium (II) de óxido de (LVO) deve ser básico e livermorium (IV) óxido (LVO 2 ) deve ser anfotérico, análogo ao polônio.

grupo 17

Astatine é um elemento radioactivo que foi visto; uma quantidade visível seria imediatamente vaporizado devido à sua intensa radioatividade. Pode ser possível evitar este com um arrefecimento suficiente. Astatine é geralmente considerado como um não-metal, menos vulgarmente como um metalóide e, ocasionalmente, como um metal. Ao contrário do seu congénere mais leve iodo, evidência para astatine diatómico é escasso e inconclusivos. Em 2013, a partir de modelagem relativista, astatine foi previsto para ser um metal monatomic, com uma estrutura cristalina cúbica de face centrada. Como tal, astatine poderia ser esperado para ter uma aparência metálica; mostram condutividade metálica; e tem excelente ductilidade, mesmo em temperaturas criogênicas. Também poderia ser esperado para mostrar o caráter não-metálicos significativa, como é normalmente o caso para os metais em, ou na proximidade de, o p-bloco. Oxianiões astatine ATO - , ATO -
3
e ATO -
4
são conhecidos, a formação de anião oxigenado ser uma tendência dos não metais. O hidróxido de astatine Na (OH) é presumido ser anfotérico. Astatine forma compostos covalentes com não-metais, incluindo o chapéu Astateto De Hidrogênio e carbono tetraastatide CAt 4 . No - ânions foram relatados para formar astatides com prata, tálio, paládio e chumbo. Pruszyński et al. notar que os iões astatide deve formar complexos fortes com catiões de metais macios tais como Hg 2+ , Pd 2+ , Ag + e Tl 3+ ; que lista a astatide formado com mercúrio como Hg (OH) No.

Tennessine , apesar de estar na coluna de halogénio do tabela periódica, está prevista para ir ainda mais longe em direcção metalicidades que astatine devido à sua pequena afinidade de electrões. O estado -1 não deve ser importante para tennessine e seus principais estados de oxidação deve ser 1 e 3, com mais estáveis +3: Ts 3+ é esperado comportar-se de modo semelhante ao Au 3+ em meios de halogeneto. Como tal ido, tennessine (Ts 2 O 3 ) está prevista para ser anfotérico, semelhante ao óxido de ouro e astatine óxido (III).

grupo 18

Oganesson está prevista para ser uma muito pobre "gás nobre" e pode mesmo ser metalizada por sua grande raio atómico e a ligação fraca do facilmente removido 7p 3/2 electrões: certamente espera-se que seja um elemento muito reactivo que é sólido à temperatura ambiente e tem algumas semelhanças com o estanho , como um efeito da divisão de spin-órbita do 7p subcamada é um "papel inversão parcial" de grupos 14 e 18. Devido à imensa polarizabilidade de oganesson, espera-se que não só oganesson (II), fluoreto, mas também oganesson (IV) de fluoreto deve ser predominantemente iónico, que envolve a formação de Og 2+ e Og 4+ catiões. Oganesson (II) de óxido de (OGO) e oganesson (IV) óxido (OGO 2 ) são ambos deverá ser anfotérico, semelhante aos óxidos de estanho.

agrupamentos relacionados

metais do subgrupo B-

Superficialmente, os metais B-subgrupo são os metais dos Grupos IB a VIB da tabela periódica, o que corresponde a grupos de 11 a 16 usando a corrente nomenclatura da IUPAC. Praticamente, o grupo de 11 metais (cobre, prata e ouro) são normalmente considerados como metais de transição (ou, por vezes, como metais cunhagem, ou metais nobres), enquanto o grupo 12 metais (zinco, cádmio e mercúrio) podem ou não podem ser tratados como metais do subgrupo B-, dependendo se os metais de transição são tomadas para terminar no grupo 11 ou 12. O grupo nomenclatura 'B' (como em Grupos IB, IIB, e assim por diante) foi substituída em 1988, mas ainda é ocasionalmente encontradas em mais recente literatura.

Os metais do subgrupo B-mostram propriedades não metálicos; Isto é particularmente evidente em movimento a partir de grupo 12 para o grupo 16. Embora os metais do Grupo 11 têm estruturas metálicas embalado-fim normais, elas mostram uma sobreposição nas propriedades químicas. Nas suas +1 compostos (o estado estável de prata; a menos que assim cobre) são típicos metais B-subgrupo. Na sua 2 e 3 indica a sua química é típico dos compostos de metais de transição.

metais limítrofes

Parish escreve que, 'como previsto', os metais limítrofes dos grupos 13 e 14 têm estruturas não-padrão. Gálio, índio, tálio, germânio, estanho e são especificamente mencionados neste contexto. O grupo 12 de metais também são anotados como tendo estruturas ligeiramente distorcidos; este tem sido interpretada como evidência de direccional fraca (isto é, covalentes) de ligação.

metais quimicamente fracos

Rayner-Canham e Overton usar o termo quimicamente metais fracas para se referir aos metais perto da fronteira do metal-metalóide. Estes metais quimicamente comportar mais como os metaloides, em particular no que diz respeito à formação de espécies aniónicas. Os nove metais quimicamente fracos identificados por eles são berílio, magnésio, alumínio, gálio, estanho, chumbo, antimónio, bismuto, e polônio.

metais fusíveis

Cardarelli, escrevendo em 2008, classifica zinco, cádmio, mercúrio, gálio, índio, tálio, estanho, chumbo, antimónio e bismuto como metais fundíveis. Cerca de 100 anos atrás, Louis (1911) observou que os metais fundíveis eram ligas contendo estanho, cádmio, chumbo, bismuto e em várias proporções, "o estanho que varia de 10 a 20%."

metais pesados ​​(de baixo ponto de fusão)

Van Wert agrupados os metais da tabela periódica em um. os metais leves; b. os metais pesados quebradiços de alto ponto de fusão, c. os metais dúcteis pesados de ponto de fusão elevado; d. os metais pesados de baixo ponto de fusão (Zn, Cd, Hg; Ga, In, Tl, Ge, Sn; As, Sb, Bi e Po), e endereços de e. os fortes, metais eletropositivos. Britton, Abbatiello e Robins falar de 'o ponto de fusão macio, baixo, metais pesados em colunas lib, ilia, IVA, e VA da Tabela Periódica, isto é, Zn, Cd, Hg; Al, Ga, In, Tl; [Si], Ge, Sn, Pb; e Bi. O Sargent-Welch Gráfico dos Elementos grupos os metais em: metais leves, da série dos lantanídeos; a série actinídeo; metais pesados (quebradiço); metais pesados (dúctil); e metais pesados (baixo ponto de fusão): Zn, Cd, Hg, [Cn]; Al, Ga, In, Tl; Ge, Sn, Pb, [Fl]; Sb, Bi; e Po.

metais menos típicos

grupos Habashi os elementos em oito grandes categorias: [1] metais típicos (metais alcalinos, metais alcalino-terrosos, e de alumínio); [2] (lantanídeos Ce-Lu); [3] actinídeos (Th-Lr); [4] metais de transição (Sc, Y, La, Ac, grupos 4-10); [5] a menos metais típicos (grupos 11-12, Ga, In, Tl, Sn e Pb); [6] metalóides (B, Si, Ge, As, Se, Sb, Te, Bi e Po); [7] não metais covalentes (H, C, N, O, P, S e os halogeos); e [8] não metais monoatômicos (isto é, os gases nobres).

Metametals

Os metametals são o zinco, cádmio, mercúrio, indio, tálio, chumbo e estanho. Eles são elementos dúcteis, mas, em comparação com os seus vizinhos metálicos tabela periódica para a esquerda, têm pontos de fusão mais baixos, relativamente baixas condutividades eléctricas e térmicas, e mostrar distorções de formas estreitamente comprimidas. Às vezes, berílio e gálio são incluídos como metametals apesar de ter baixa ductilidade.

metais comuns

Abrikosov distingue entre os metais comuns , e metais de transição em que as camadas internas não são preenchidos. Os metais comuns têm pontos de fusão inferiores e energias coesivas do que os de metais de transição. Grey identifica como metais comuns: alumínio, gálio, índio, tálio, nihonium, estanho, chumbo, fleróvio, bismuto, moscovium, e livermorium. Ele acrescenta que, 'na realidade a maioria dos metais que as pessoas pensam de tão comum estão em metais fato de transição ...'.

outros metais

Como observado, os metais que se situam entre os metais de transição e os metaloides na tabela periódica são, por vezes, chamado de outros metais (ver também, por exemplo, Taylor et al.). 'Outros', neste sentido, tem os significados relacionados de, 'existente além de, ou distinta da, que já mencionado' (isto é, os metais alcalinos e alcalino-terrosos, os lantanídeos e actinídeos, e os metais de transição); 'auxiliar'; 'acessório, secundário'. De acordo com Gray deve haver um nome melhor para estes elementos do que de outros metais ».

metais P-bloco

Os metais do bloco p são os metais dos grupos 13-16 da Tabela Periódica. Geralmente, este inclui alumínio, gálio, índio e tálio; estanho e chumbo; e bismuto. Germânio, antimônio e polônio às vezes são também incluídos, embora os dois primeiros são comumente reconhecido como metalóides. Os metais do bloco p tendem a ter estruturas que exibem baixos números de coordenação e de ligação direccional. Covalência pronunciado é encontrado nos seus compostos; a maioria dos seus óxidos são anfotéricos.

metais peculiares

Slater divide os metais 'bastante definitivamente, embora não perfeitamente acentuadamente' nos metais comuns e os metais peculiares , o último dos quais beiram os não-metais. Os metais peculiares ocorrer na direcção das extremidades das linhas da tabela periódica e inclui 'aproximadamente:' gálio, índio, tálio e; carbono, silício '(ambos os quais possuem algumas propriedades metálicas, embora os trataram anteriormente como não metais),' germânio e estanho; arsénio, antimónio, bismuto e; e selênio '(que é em parte metálica)' e telúrio. Os metais comuns têm estruturas cristalinas centrotemporais simétrica enquanto os metais peculiares têm estruturas que envolvem ligação direccional. Mais recentemente, Joshua observou que os metais peculiares ter misturado ligação metálica covalente.

metais pobres

Farrell e Van Sicien usar o termo pobre de metal , para simplicidade, 'para denotar um com uma significativa covalente, ou personagem direccional.' Hill e Holman observar que, 'Os metais pobres prazo não é amplamente utilizado, mas é uma descrição útil para vários metais incluindo estanho, chumbo e bismuto. Estes metais caem em um bloco triangular da tabela periódica para o direito dos metais de transição. Eles são geralmente baixos na série atividade (eletroquímica) e eles têm algumas semelhanças com não-metais. Reid et al. escreve que 'metais pobres' é, '[A] n termo antigo para elementos metálicos dos Grupos 13-15 da tabela periódica, que são mais suaves e têm pontos de fusão mais baixos do que os metais tradicionalmente usados para ferramentas.'

semimetais

No uso moderno, o termo 'semimetal', por vezes, refere-se, vagamente ou explicitamente, para metais com caráter incompleto metálico na estrutura cristalina, condutividade elétrica ou estrutura eletrônica. Exemplos incluem gálio , itérbio , bismuto , mercúrio e neptúnio . Metalóides, que são in-between elementos que não são nem metais nem não-metais, também são, por vezes, em vez chamados semimetais. Os elementos comumente reconhecidos como metalóides são boro, silício, germânio, arsénico, antimónio e telúrio. Na química de idade, antes da publicação em 1789 de de Lavoisier 'revolucionário' tratado elementar em Química , um semimetal era um elemento metálico com 'ductilidade e maleabilidade muito imperfeito', tais como zinco, mercúrio ou de bismuto.

metais de transição

Historicamente, a série de metal de transição "inclui os elementos da Tabela Periódica que 'a ponte' entre os metais alcalinos e allkaline terra muito electropositivos e os não metais electronegativos dos grupos: azoto ou fósforo, oxigénio e enxofre, e os halogéneos ". Cheronis, Parsons e Ronneberg escreveu que "Os metais de transição de baixo ponto de fusão formar um bloco na Tabela Periódica: aqueles de 'b' Grupos II [zinco, cádmio, mercúrio], III 'b' [de alumínio, gálio, índio, tálio], e germânio, estanho e chumbo no Grupo IV. Estes metais têm todos pontos de fusão inferiores a 425 ° C."

Notas

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