Δήμητρα Σπανού, Χημικός, καθηγήτρια Β/θμιας Εκπαίδευσης με οργανική θέση στο 1ο Γυμνάσιο Δάφνης
Περιοδικός Πίνακας των Χημικών Στοιχείων
ΜΕΤΑΛΛΑ ΑΜΕΤΑΛΛΑ ΜΕΤΑΛΛΕΙΟΕΙΔΗ
Η διάκριση των Χημικών Στοιχείων σε στοιχεία Μέταλλα και στοιχεία μη Μέταλλα έχει γίνει από πολύ παλιά (1789 A. Lavoisier) ενώ το 1811 ο Berzellius εισήγαγε την λέξη μεταλλειοειδές για κάποια στοιχεία που σχημάτιζαν οξιανιόντα .
Η διάκριση έγινε βάσει κάποιων γενικών φυσικων και χημικών ιδιοτήτων τους όπως εμφάνιση, αγωγιμότητα, χημικές ενώσεις τους.
Μέταλλα είναι το 80% περίπου των χημικών στοιχείων και βρίσκονται στον περιοδικό πίνακα αριστερά κάτω. Ανάμεσα στα μέταλλα και τα μη μέταλλα (αμέταλλα) που βρίσκονται στο πάνω δεξιά του περιοδικού πίνακα βρίσκεται η ομάδα των ημιμετάλλων που εμφανίζουν ιδιότητες μετάλλων και μη μετάλλων
Τα μέταλλα και τα αμέταλλα, μπορούν στην συνέχεια να χωριστούν σε υποκατηγορίες και οι μεταλλικές και μη μεταλλικές ιδιότητές τους μεταβάλλονται ανάλογα, όπως προχωρούμε στον περιοδικό πίνακα, από αριστερά προς τα δεξιά σέ μια περίοδο ή από πάνω προς τα κάτω σε μια ομάδα
ΤΑ ΜΕΤΑΛΛΑ
Χαρακτηριστικό γνώισμα των μετάλλων είναι ο μικρός αριθμός ηλεκτρονίων στην εξωτερική στοιβάδα (σθένους) σε σύγκριση με τα αμέταλλα. Συνήθως έχουν 1, 2, 3, ηλεκτρόνια και αυτό τα κατατάσσει στις πρώτες ομάδες του περιοδικού πίνακα της Α και Β ομάδας, δηλαδή Ια, ΙΙΑ, ΙΒ, ΙΙΒ κ.λ.π.. Αναμενόμενη είναι η χαμηλότερη ηλεκτραρνητικότητα δηλαδή μικρή έλξη από του μειωμένου αρνητικού φορτίου από τον θετικό πυρήνα όπως 0,7 για το Cs έως 1 Li και 0,9 Βα για το έως 1,5 για το Be κ.ο.κ. , χαμηλή ενέργεια ιονισμού, έτσι, ευσκολότερα διώχνουν ηλεκτρόνια από τον φλοιό σθένους και μετατρέπονται σε θετικά ιόντα που και σαν θετικά ιόντα συναντώνται επίσης και στις ιοντικές ενώσεις που δημιουργούν με άτομα υψηλής ηλεκτραρνητικότητας ή με πολυατομικά ανιόντα.
Ακόμα, η χαμηλή ενέργεια ιοντισμού τους σημαίνει πρακτικά σημαίνει ότι οξειδώνονται ευκολότερα (αυξάνει ο αριθμός οξείδωσης αφού χάνουν αρνητικό φορτίο) επομένως συντελούν στην αναγωγή άλλων ουσιών, από τις οποίες αποσπούν ηλεκτρόνια . Εμφανίζουν δηλαδή αναγωγικές ιδιότητες.
Σε αυτό επίσης οφείλεται και ο μεταλλικός χαρακτήρας, όταν τα ηλεκτρόνια σθένους των μετάλλων απομακρύνονται από το άτομο και κινούνται ελεύθερα ανάμεσα στα απομείναντα θετικά ιόντα σαν ένα σύννεφο ηλεκτρονίων (ηλεκτρονιακό νέφος) και δίνει στο μέταλλο μεγάλη σκληρότητα.
Άλλες ιδιότητες των μετάλλων είναι η ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητά τους καθώς και η μεταλλική τους λάμψη που οφείλονται επίσης στην ειδική κινητικότητα των ηλεκτρονίων του ηλεκτρονιακού νέφους.
Στα μέταλλα περιλαμβάνονται
6 στοιχεία από την 1η ομάδα , Αλκάλια. Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
6 στοιχεία από την 2η ομάδα, Αλκαλικών γαιών Be, Mg, Ca, Ba, Sr, Ra
38 στοιχεία από τις ομάδες 3-12 ( στοιχείων μεταπτώσεως )
Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn·
— Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd·
— Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg·
— Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, Ds, Rg, Cn·
4 στοιχεία από την 13η ομάδα ή ΙΙΙΑ του Βόριου Al, Ga, In, Tl,
2 στοιχεία από τη 14η ομάδα ή IVA του άνθρακα Pb, Sn
1 στοιχείο από την ομάδα 15 ή VA του αζώτου
14 στοιχεία από την ομάδα των λανθανίδων
14 στοιχεία από την ομάδα των ακτινίδων
Οι ιδιότητες των μετάλλων που αναφέρθηκαν δεν είναι ίδιας έντασης σε όλα τα μέταλλα. Τα μέταλλα που έχουν περισσότερο αυξημένες αυτές τις ιδιότητες είναι της 1ης ομάδας των αλκαλίων (ΙΑ ομάδας) και μετά των αλκαλικών γαιών της 2ης (ΙΙΑ) ομάδας.
.jpg)
Στη συνέχεια τα τυπικά στοιχεία μετάπτωσης Β ομάδας απ0 3 -13 που συμπληρώνουν d υποστοιβάδα (του d τομέα) ανήκουν στα μέταλλα καθώς και οι λανθανίδες και ακτινίδες που συμπληρώνουν τον τομέα f. Τέλος τα φυσικά αδύναμα μέταλλα μετά τα στοιχεία μετάπτωσης.
Μια βασική επίσης ιδιότητα των μετάλλων είναι η στριλπνότητα και η στερεά κατάσταση
Στον περιοδικό πίνακα τα μέταλλα βρίσκονται στο κάτω αριστερό μέρος του πίνακα
Να αναφέρω επίσης ότι με το όρο μέταλλα χαρακτηρίζονται και πολλά μεταλλικά στερεά διαλύματα (κράματα) αλλά και διαμεταλλικές ενώσεις
ΤΑ ΑΜΕΤΑΛΛΑ (ΜΗ ΜΕΤΑΛΛΑ)
Χαρακτηριστικό γνώισμα των αμετάλλων είναι ο μεγαλύτερος αριθμός ηλεκτρονίων στην εξωτερική στοιβάδα (σθένους) σε σύγκριση με τα μέταλλα. Συνήθως έχουν 5,6, 7 ή 8 ηλεκτρόνια. βεβαίως αυτό τα κατατάσσει στις τελευταίες ομάδες του περιοδικού πίνακα δηλαδή 15η, 16η, 17η, 18η ομάδα. Αναμενόμενη είναι η υψηλότερη ηλεκτραρνητικότητα (μεγαλύτερη έλξη από του αυξημένου αρνητικού 
φορτίου από τον θετικό πυρήνα ήτοι από 14 έως 17η ομάδα 1ης περιόδου , 2,5 για τον C έως 4 για το F ). Ακόμα, λόγω αυτής της υψηλής ηλεκτραρνητικότητας, μπορούν προσλάβουν εξωτερικά ηλεκτρόνια και να αποκτήσουν δομή ευγενούς αερίου και να μετατραπούν σε σταθερά αρνητικά ιόντα.
Σε πολλές περιπτώσεις δημιουργούν με άλλα άτομα ομοιοπολικούς δεσμούς όταν ενώνονται με άλλα στοιχεία, μέσης ή μεγάλης ηλεκτραρνητικότητας. Εάν έχουν παρόμοιες ηλεκτραρνητικότητες, που σημαίνει ότι δύο άτομα μοιράζονται ζεύγη ηλεκτρονίων που προσανατολίζεται σε αυτό το άτομο που είναι το πιο ηλεκτραρνητικό από τα δύο (πολικός ομοιοπολικός δεσμός). Εάν έχουε ίδια άτομα ο δεσμός είναι μη πολικός ομοιοπολικός δεσμός.
Εχουν επίσης υψηλή ενέργεια ιονισμού (δυσκολότερα διώχνουν ηλεκτρόνια από τον φλοιό σθένους) ενώ αντίθετα προσκολλούν ευκολότερα εξωτερικά ηλεκτρόνια στην εξωτερική στοιβάδα σθένους. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι ανάγονται ευκολότερα (μειώνεται ο αριθμός οξείδωσης) άρα οξειδώνουν άλλες ουσίες από τις οποίες αποσπούν ηλεκτρόνια . Εμφανίζουν δηλαδή οξειδωτικές ιδιότητες.
Όσον αφορά τις φυσικές τους ιδιότητες, γενικά δεν έχουν τόσο καθορισμένες , και εφόσον δεν έχουν τις ιδιότητες των μετάλλων (ηλεκτρική, θερμική αγωγιμότητα, μεταλλική λάμψη, σκληρότητα κ.λ.π.) χαρακτηρίζονται σαν μη μέταλλα
Σε θερμοκρασία 20ο C, τα μισά περίπου από αυτά είναι άχρωμα ή χρωματιστά αέρια, άλλα στερεά και μόνο το βρώμιο είναι υγρό
πολύ χαμηλές πυκνότητες, σημεία τήξης και βρασμού και είναι κακοί αγωγοί θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας. Τα στερεά μη μεταλλικά στοιχεία έχουν χαμηλή πυκνότητα, είναι εύθραυστα ή εύθριπτα με χαμηλή μηχανική και δομική αντοχή και είναι κακά για τους καλούς αγωγούς.
Τα αμέταλλα, ξεκινώντας από αυτά που είναι κοντά στα μέταλλα και τα μεταλλειοειδή, ξεκινούν από πολυατομικά αμέταλλα (P4, S8, Si4...) που παρουσιάζουν αρχικά κάποιο μεταλλικό χαρακτήρα τα μη μεταλλικά διατομικά αμέταλλα και τα αντελώς αδρανή μονοατομικά ευγενή αέρια
Τα αμέταλλα περιλαμβάνουν
1 στοιχείο της ομάδας ΙΙΙΑ
2 στοιχεία της ομάδας 14 Ανθρακα Πυρίτιο
3 στοιχεία της ομάδας 15 του Αζώτου
4 στοιχεία της ομάδας 16 του Οξυγόνου
Όλα τα Αλογόνα της ομάδας 17
Όλα τα ευγενή αέρια της ομάδας 18
Στα όρια των δύο κατατάξεων υπάρχουν στοιχεία με αμφισβητούμενη την μεταλλική ή την μη μεταλλική συμπεριφορά, όπως για παράδεθγμα το Βηρύλλιο που αν και ταξινομείται στις αλκαλικές γαίες κάνει ενώσεις ομοιοπολικές .
Στον περιοδικό πίνακα τα αμέταλλα βρίσκονται στο πάνω δεξιά μέρος του πίνακα.
ΗΜΙΜΕΤΑΛΛΑ ή ΜΕΤΑΛΛΟΕΙΔΗ
Είναι χημικά στοιχεία που δεν είναι δυνατόν να καταταγούν απόλυτα στα μέταλλα ή στα αμέταλλα, γιατί όρισμένες ιδιότητές τους μοιάζουν με των μετάλλων κι ορισμένες όχι. Είναι συνήθως καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού αλλά όχι όσο τα μέταλλα και πολλές φορές χηρησιμοποιούνται σαν ημιαγωγοί, όπως το πυρίτιο.
Σε κανονικές συνθήκες είναι στερεά. Ορισμένα είναι εύπλαστα ή θρυματίζονται εύκολα σε αντίθεση με τα μέταλλα. Στις χημικές αντιδράσεις παίζουν οξειδωτικό ή αναγωγικό ρόλο ανάλογα.
Στα μεταλλοειδή κατατάσσονται στοιχεία από την
13η ομάδας (Βόριο Β)
την 14η ομάδα (πυρίτιο Si, Γερμάνιο Ge)
την 15η ( Αρσενικό, As Αντιμόνιο Sb)
την 16η (Τελλούριο Te, Πoλώνιο Po)
Το εξωτερικό κέλυφος των ηλεκτρονίων καταλαμβάνουν από 3 έως 6 ηλεκτρόνια και έτσι μπορουν να απορροφήσουν αλλά και να ελευθερώσουν ηλεκτρόνια.
Ακόμα η ομάδα των ημιμετάλλων είναι ρευστή, γιατί πολλά ημιμέταλλα μπορούν να σχηματίσουν μη μεταλλικές τροποποιήσεις αλλά και μεταλλικές τροποποιήσεις. Έτσι στα ημιμέταλλα εντάσσονται ορισμένες φορές και κάποια μη μέταλλα όπως το σελήνιο και το αρσενικό και κάποια μέταλλα όπως το Πολώνιο αλλά και το Γερμάνιο
ΠΗΓΕΣ
Μεταλλοειδή - Βικιπαίδεια (wikipedia.org)
Группа периодической системы — Википедия (wikipedia.org)
στην παρακάτω διεύθυνση από το Ρώσικη Βικιπαίδεια υπάρχουν στοιχεία για κάθε χημικό στοιχείο
ακατέργαστο
Τα μέταλλα χαρακτηρίζονται από τις ακόλουθες ιδιότητες: 1. ηλεκτρική και 2. θερμική αγωγιμότητα. 3. μεταλλική λάμψη όταν είναι φρέσκο. Η τέταρτη βασική ιδιότητα (στερεά κατάσταση) δεν θα εξεταστεί περαιτέρω εδώ. Η ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα και η μεταλλική λάμψη οφείλονται στην ειδική κινητικότητα των ηλεκτρονίων σθένους των μετάλλων, τα οποία επομένως αναφέρονται ως "αέριο ηλεκτρονίων" . Τα ηλεκτρόνια μιας ομάδας ατόμων μετάλλου μπορούν να αποδοθούν τυπικά μόνο στους μεμονωμένους ατομικούς πυρήνες· σύμφωνα με το μοντέλο αερίου ηλεκτρονίων, κινούνται ως ρευστό φορτίο μεταξύ των ατομικών πυρήνων. Η ειδική κινητικότητα αυτής της μάζας ηλεκτρονίων στην αλληλεπίδρασή της με θετικά και αρνητικά φορτία (ηλεκτρική αγωγιμότητα) και την ακτινοβολία φωτός (θερμότητα ή μεταλλική λάμψη) είναι ο λόγος για αυτές τις τρεις ιδιότητες. Ο λόγος μπορεί να φανεί στις αλληλεπιδράσεις που περιγράφονται παραπάνω. Όσο περισσότερο συνδυάζονται τα εφέ που περιγράφονται παραπάνω, τόσο περισσότερο αυξάνεται ο μεταλλικός χαρακτήρας από πάνω προς τα κάτω, για παράδειγμα εύκολα αντιληπτός στην 5η και 6η κύρια ομάδα.
https://www.chemie.schule/k10/k10ab/pse_veraenderungen.htm