Δήμητρα Σπανού, χημικός, καθηγήτρια Β/θμιας Εκπ/σης, οργανική θέση στο 1ο Γυμν. Δάφνης

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Οι κάθετες στήλες στον περιοδικό πίνακα ονομάζονται Ομάδες και περιλαμβάνουν στοιχεία με ιδιο αριθμό ηλεκτρονίων σθένους. Οι υποομάδες χωρίζονται σε 8   υποομάδες Α (1η, 2η, 13η έως 18η) και 10 υποομάδες Β που περιέχουν στοιχεία που διαθέτουν ηλεκτρόνια στην d υποστοιβάδα

Στις ίδιες ομάδες ενώ εξωτερική στοιβάδα  παραμένουν τα ίδια ηλεκτρόνια σθένους,  όμως προχωρόντας προς τα κάτω αυξάνεται ο αριθμός των ηλεκτρονικών στοιβάδων και επομένως και η ακτίνα τους αυξάνεται και η ηλεκτραρνητικότητα μειώνεται οπότε, οι μεταλλικές τους ιδιότητες φαίνονται αυξημένες αφού τα εξωτερικά ηλεκτρόνια απομακρύνονται ευκολότερα

ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΑ ΜΕΤΑΛΛΑ

Χαρακτηριστικό γνώρισμα 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. 

ΒΑΣΙΚΑ ΜΕΤΑΛΛΑ και ΕΥΓΕΝΗ ΜΕΤΑΛΛΑ ΚΑΙ ΤΥΠΙΚΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ

Τα βασικά μέταλλα παρουσιάζουν μια ιδιάιτερη συμπεριφορά σε σχέση με το οξυγόνο του αέρα σε ΚΣ. Ενώ επιρρεάζονται από το οξυγόνο εν τέλει παθητικοποιούνται σχηματίζοντας ένα ανθεκτικό στη διάβρωση στρώμα οξειδίου που εμποδίζει την περαιτέρω οξείδωση γιατί το στρώμα αυτό εμποδίζει την είσοδο του οξυγόνου στο εσωτερικό και την επαφή με το μέταλλο.

Έτσι είναι αδρανή παρ ότι δεν είναι θερμοδυναμικά σταθερά.

ΟΜΑΔΕΣ ΤΟΥ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΥ ΠΙΝΑΚΑ ΠΟΥ ΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΟΥΝ ΤΑ ΕΥΓΕΝΗ ΜΕΤΑΛΛΑ 

Τα ευγενή μέταλλα συμπεριλλαμβάνονται στα στοιχεία μεταπτώσεως

Μέταλλα μεταπτώσεως : με ατομικούς αριθμούς21-30, 39-48, 71-80, 103-112

Ομάδα 3 (IIIB)υποομάδα του Σκάνδιου  Ομάδα 4 (ΙVΒ,) Υποομάδα του Τιτάνιου, Ομάδα 5 (VΒ) Υποομάδα του Βανάδιου, Ομάδα 6 (VIΒ) Υποομάδα του Χρώμιου, Ομάδα 7 (VIIB) Yποομάδα του Μαγγάνιου, Ομάδα 8 (VIIIB) Yποομάδα του Σίδηρου, Ομάδα 9 (VIIIc, )  Υποομάδα  του Κοβάλτιου, Ομάδα 10 (VIIIB) Υποομάδα του Νικέλιου, Ομάδα 11 (IB, IB) Υποομάδα του Χαλκού, Ομάδα 12 (IIB, IIB) Yποομάδα του Ψευδάργυρου

  Ομάδα 13 Υποομάδα του Βορίου τα: Τιτάνιο

  Ομάδα 14 (υποομάδα άνθρακα):  :  Γερμάνιο

Τα ευγενή μέταλλα περιλλαμβάνονται στα μέταλλα μεταπτώσεως

αναφέρονται στην βιβλιογραφία σαν πολύτιμα μέταλλα και

 εκτός από τον χρυσό, τον άργυρο και τον λευκόχρυσο  περιλαμβάνονται και τα Ρουθηνιο,  Όσμιο Ρόδιο  Ιρίδιο Παλλάδιο που συνοδεύουν τα μεταλλεύματα πλατίνας.

από τον περιοδικό πίνακα  και από τα στοιχεία μεταπτώσεως d είναι:

από Ομάδα 8 (VIIIB) Yποομάδα του Σίδηρου (Ρουθηνιο και Όσμιο), 

από Ομάδα 9 (VIIIc, )  Υποομάδα  του Κοβάλτιου (Ρόδιο και Ιρίδιο), 

από Ομάδα 10 (VIIIB) Υποομάδα του Νικέλιου (Παλλάδιο και Λευκόχρυσος),

 Ομάδα 11 (IB, IB) Υποομάδα του Χαλκού (Άργυρος και χρυσός),

Χαρακτηρίζονται από υψηλή χημική αντοχή, μεγάλη πυκνότητα, υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα, οπτική ανακλαστικότητα και καταλυτικές ιδιότητες. Ο χρυσός ο άργυρος και η πλατίνα από υψηλή ολκιμότητα.

ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΌ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΤΩΝ ΕΥΓΕΝΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ

Αυτό όμως που κυρίως χαρακτηρίζει τα ευγενή μέταλλα είναι το ηλεκτρικό δυναμικό τους που σε αντίθεση με τα άλλα μέταλλα που έχουν αρνητικό τυπικό ηλεκτροχημικό δυναμικό  (σε σχέση με το ηλεκτρόδιο υδρογόνου) τα ευγενή μέταλλα έχουν θετικό τυπικό δυναμικό

Η μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ ατόμων και μορίων εξαρτάται από την ανάπτυξη διαφοράς ηλεκτρικού δυναμικού Ε σε δύο περιοχές και συνδέεται με την απορρόφηση ή απελευθέρωση ελεύθερης ενέργειας της ύλης ΔG 

Τα μέταλλα Αργίλλιο, Γάλλιο, Ίνδιο, Κασσίτερος, Θάλιο, Μόλυβδος κ.α. έχουν αρνητικό τυπικό δυναμικό σε σχέση με το  τυπικό ηλεκτρόδιο υδρογόνου 

σε αντίθεση με τα  ευγενή μέταλλα που έχουν αντίστοιχα θετικό τυπικό δυναμικό σε σχέση με    τυπικό ηλεκτρόδιο υδρογόνου 

Εκτός από τον χρυσό  τον άργυρο και τον λευκόχρυσο που θεωρούνται τα κύρια ευγενή μέταλλα, θετικό δυναμικό έχουν και  επίσης και ο χαλκός και ο υδράργυρος που δεν συμπεριλαμβάνονται στα ευγενή μέταλλα έχουν όμως παραπλήσιες ιδιότητες σχετικά με την οξείδωση το ειδικό βάρος κ.λ.π. (τα μεταλλιοειδή δεν συμπεριλαμβάνονται)

Τα υπόλοιπα μέταλλα που συνοδεύουν τον λευκόχρυσο στα μεταλλεύματα όμως έχουν επίσης θετικό τυπικό δυναμικό

Ρουθήνιο Δυναμικό ηλεκτροδίου- 0

Ροδιο,Δυναμικό ηλεκτροδίου= + 0,8

Παλλάδιο Δυναμικό ηλεκτροδίου=+0,987

Όσμιο Δυναμικό ηλεκτροδίου=+ 0,850

Ιρίδιο Δυναμικό ηλεκτροδίου=+ 1

    Στον παρακάτω πίνακα μπορούμε να δούμε και να συγκρίνουμε τα τυπικά δυναμικά, τις πυκνότητες, 

   τα σημεία τήξεως των ευγενών μετάλλων, ορισμένων μετάλλων, αμετάλλων, ημιμετάλλων

Δήμητρα Σπανού

ΠΗΓΕΣ

https://de.wikipedia.org/wiki/Unedle_Metalle

Βιολογικές οξειδώσεις: Η μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ ατόμων και μορίωνΕνέργεια ιονισμού - Βικιπαίδεια

Βιολογικές οξειδώσεις: Η μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ ατόμων και μορίων εξαρτάται από την ανάπτυξη διαφοράς ηλεκτρικού δυναμικού Ε σε δύο περιοχές και συνδέεται με την απορρόφηση ή απελευθέρωση ελεύθερης ενέργειας της ύλης ΔG ::