Практическая шкала электроотрицательности атомов

Детальный поиск взаимосвязи между шкалами электроотрицательностей позволил сформировать новый подход к выбору практической шкалы электроотрицательностей атомов. В основу практической шкалы электроотрицательностей атомов взята концепция Луо-Бенсона, использующая понятие ковалентного радиуса r. По физическому смыслу электроотрицательность атома χ_ЛБ — это величина, пропорциональная энергии притяжения валентного электрона, находящегося на расстоянии r от атомного ядра: χ _ЛБ=(m+n)/r,

Где m и n — число p- и s- электронов в валентной оболочке атома.

Сами Луо и Бенсон рекомендовали для величины χ _ЛБ (электроотрицательности атомов) более точное название «ковалентный потенциал». В процессе разработки практической шкалы электроотрицательностей шкала Луо и Бенсона была дополнена электроотрицательностями d- и f-элементов, для которых в расчётное управление введено число внешних электронов, равное двум. Значения электроотрицательностей атомов в практической шкале χ * и их ковалентных радиусов r (Å) приведены в таблице:

Значения электроотрицательностей атомов в практической шкале χ* и их ковалентных радиусов r, (Å).

Z Элемент χ* r   H 2,7 0,371   Li 0,75 1,337   Be 2,08 0,96   B 3,66 0,82   C 5,19 0,771   N 6,67 0,75   O 8,11 0,74   F 9,915 0,706   Na 0,65 1,539   Mg 1,54 1,30   Al 2,40 1,248   Si 3,41 1,173   P 4,55 1,10   S 5,77 1,04   Cl 7,04 0,994   K 0,51 1,953   Ca 1,15 1,74   Sc 1,49 1,34   Ti 1,57 1,27   V 1,65 1,21   Cr 1,72 1,16   Mn 1,71 1,17   Fe 1,72 1,16   Co 1,83 1,09   Ni 1,92 1,04   Cu 2,30 0,87   Zn 1,87 1,07   Ga 2,38 1,26   Ge 3,24 1,223   As 4,20 1,19   Se 5,13 1,17   Br 6,13 1,141   Rb 0,48 2,087   Sr 1,05 1,91   Y 1,31 1,52   Zr 1,40 1,43   Nb 1,43 1,40   Mo 1,46 1,37   Tc 1,56 1,28   Ru 1,65 1,21   Rh 1,69 1,18   Pd 1,80 1,11   Ag 1,79 1,12   Cd 1,56 1,28   In 2,00 1,497   Sn 2,83 1,412   Sb 3,62 1,38   Te 4,38 1,37   I 5,25 1,333   Cs 0,43 2,323   Ba 1,01 1,98   La 1,17 1,71   Pr 1,20 1,66   Pm 1,23 1,63   Eu 1,23 1,62   Tb 1,28 1,56   Ho 1,31 1,53   Tm 1,33 1,50   Yb 1,34 1,49   Lu 1,36 1,47   Hf 1,41 1,42   Ta 1,44 1,39   W 1,45 1,38   Re 1,46 1,37   Os 1,46 1,37   Ir 1,46 1,37   Pt 1,49 1,34   Au 1,50 1,33   Hg 1,51 1,32   Tl 1,91 1,57   Pb 2,60 1,55   Bi 3,29 1,52   Po 4,03 1,49   At 4,67 1,50

Приведённая в таблице совокупность значение χ* демонстрирует важную особенность практической шкалы электроотрицательностей: значение электроотрицательности для водорода в этой шкале χ*(H)=2,7 определяет чёткую границу между металлами (М) и неметаллами [Н]: χ*(М) < χ*[Н]. Исключение составляют лишь постпереходные металлы (Sn, Bi, Po), в то время как в других шкалах значения электроотрицательностей, меньшие электроотрицательности водорода, помимо металлов, имеют большинство неметаллов (B, Si, Ge, As, Sb, Te), а в шкале Парра-Пирсона даже углерод, фосфор, сера, селен, иод.

Особое положение водорода в практической шкале даёт основание рассматривать электроотрицательность водорода как «меру» электроотрицательности элементов, которая позволяет осуществить переход к безразмерной практической шкале χ*, определяемой как отношение χ*(X)/ χ*(Н).

Металл.

Металлы - группа элементов, в виде простых веществ, обладающих характерными металлическими свойствами, такими, как высокие тепло - и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность, ковкость и металлический блеск.

Из 118 химических элементов, открытых на данный момент, к металлам относят:

Элементов в группе щелочных металлов: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr

В группе щёлочноземельных металлов: Ca, Sr, Ba, Ra

А также вне определённых групп бериллий и магний

40 в группе переходных металлов:

Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn; Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd; La, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg; Ac, Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, Ds, Rg, Cn;

В группе лёгких металлов: Al, Ga, In, Sn, Tl, Pb, Bi

В группе полуметаллов: B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po

14 в группе лантаноиды + лантан (La):
Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu

14 в группе актиноиды (физические свойства изучены не у всех элементов) + актиний (Ac): Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr.

Также металлическими свойствами может обладать водород.

Таким образом, к металлам, возможно, относится 94 элемента из всех открытых; все остальные являются неметаллами.

В астрофизике термин «металл» может иметь другое значение и обозначать все химические элементы тяжелее гелия (см. Металличность).

Кроме того, в физике металлам, как проводникам, противопоставляется полупроводники и диэлектрики (Полуметалл (спинтроника)).

Все металлы хорошо проводят электрический ток; это обусловлено наличием в их кристаллических решётках подвижных электронов, перемещающихся под действием электрического поля. Серебро, медь и алюминий имеют наибольшую электропроводность; по этой причине последние два металла чаще всего используют в качестве материала для проводов. Очень высокую электропроводность имеет также натрий, в экспериментальной аппаратуре известны попытки применения натриевых токопроводов в форме тонкостенных труб из нержавеющей стали, заполненных натрием. Благодаря малому удельному весу натрия, при равном сопротивлении натриевые «провода» получаются значительно легче медных и даже несколько легче алюминиевых.

Натрий.

Натрий - серебристо-белый металл, в тонких слоях с фиолетовым оттенком, пластичен, даже мягок (легко режется ножом), свежий срез натрия блестит. Величины электропроводности и теплопроводности натрия достаточно высоки, плотность равна 0,96842 г/см³ (при 19,7 °C), температура плавления 97,86 °C, температура кипения 883,15 °C.