По каким физическим свойствам металл можно отличить от неметалла

В повседневной жизни человек взаимодействует с множеством веществ. Все элементы можно классифицировать по физическим и химическим качествам. В статье рассмотрим, чем отличаются металлы от неметаллов, их свойства и понятие.

Определение металла и его свойства

Каждый день мы имеем дело с металлами и это неспроста. Большинство элементов таблицы Менделеева являются ими. Все они имеют свои характеристики и свойства.

Как правило, металлы — это такие элементы, которые хорошо проводят тепло и электричество. Также металлы очень пластичны, что позволяет изменять их форму путем ковки, еще они имеют высокий коэффициент твердости. Отличительной особенностью этого элемента является блеск, который называется металлическим. Свойства металла делятся на две основные фракции, такие как:

• Физические свойства.
• Химические свойства.

Чем металлы отличаются от металлов по физическим характеристикам? К физическим свойствам относится:

• Цвет. Металлы, как правило, имеют плотную структуру, которая не пропускает сквозь себя свет. А их цвет определяется отражением света от его поверхности. Так, металлы в большинстве случаев имеют расцветку от серого до серебристого. Но есть и исключения, как, например, медь, которая имеет красный цвет, и золото, имеющее желтый окрас.
• Состояние формы, твердость и плотность. Сами по себе металлы имеют твердое агрегатное состояние, но способны переходить в жидкое при высоких температурах. Так, металлы плавятся при температуре от 40 до 3400 градусов по Цельсию. Но встречаются металлы, чье основное агрегатное состояние – жидкое. К таким элементам относят ртуть.
• Электропроводимость. Особенностью является ее снижение при повышении температуры вещества.
• Теплопроводность и температура кипения/плавления.

Чем металлы отличаются от металлов по химическим свойствам? В этой группе выделяют:

• Окисляемость. Также металлы окисляются, и оксидная пленка на поверхности может придать им другой оттенок.
• Вступление в реакцию с неметаллами, кислотами, водой, солями.

  

Чем металлы отличаются друг от друга

Многие не знают, чем металлы отличаются от металлов. Их различия можно классифицировать:

• Металлы между собой отличаются по цвету, как, например, золото и медь.
• Также металлы плавятся при разных температурах. Некоторые металлы, например, олово и свинец, можно расплавить в домашних условиях, а вот для остальных нужна более высокая температура.
• Между собой металлы делятся на две группы: тяжелые и легкие. К тяжелым металлам относятся те, чья плотность составляет от 5 г/см3, легкие металлы имеют плотность меньше 5 г/см3. К легким металлам относится литий, который имеет плотность 0.2 г/см3, место самого тяжелого металла делят между собой осмий и иридий. Их плотность составляет 22.6 г/см3.
• Металлы отличаются друг от друга пластичностью и электропроводность. Некоторые из них очень пластичны. К примеру, из всего лишь 1 грамма золота можно сделать тонкую проволоку в 3.5 километра. Она будет гибкой и не сломается. Повторить такое с менее пластичным металлом не получится.
• Также часть металлов проводит ток лучше, чем другие. Самыми электропроводными металлами признаны медь, серебро и алюминий. Их наиболее часто применяют в качестве проводящих элементов.

Чем неметаллы отличаются от металлов

Неметаллами принято называть элементы, которые имеют неметаллические свойства. Чем отличаются металлы от неметаллов? Рассмотрим подробнее:

• Форма. Так неметаллы имеют три агрегатных состояния: жидкое, твердое и газообразное.
• Электропроводимость. Неметаллы не проводят ток как металлы, имеют более низкую теплопроводность.
• Зрительные отличия. Металл легко отличить визуально от неметалла, так как первый имеет металлический блеск. К неметаллам относятся такие элементы как бром, сера и водород.
• Химическое строение. Также легко отличить их и по строению. Металлы имеют четкую кристаллическую решетку. У неметаллов строение ионное.
• Вступление в реакции. Неметаллы имеют большее число незанятых электронов, находящихся на внешних уровнях. Именно это позволяет им иметь высокую окислительную способность по сравнению с металлами.

  

Чем дерево похоже на металл и в чем их отличия

Дерево — это растительное сырье. Металл же это результат природного химического соединения. Чем отличается дерево от металла:

• Древесина не проводит электричество и возгорается при довольно низкой температуре по сравнению с металлами.
• Древесина не плавится при воздействии высоких температур.
• Также дерево плохо проводит тепло, в отличие от металлов.
• Древесина упругая, но не гибкая. Металлы же имеют более низкий коэффициент упругости, но они более пластичны. Так сложить пополам проволоку и не сломать ее можно легко, древесина при таком воздействии сломается пополам.
• Также отличительной чертой древесины от металла является то, что она не покрывается коррозией. Есть породы дерева, которые могут долгое время находиться в воде и не гнить. Металлы же при таких условиях покрываются ржавчиной.
• Плотность древесины достаточно низкая по сравнению с металлами. Хотя некоторые металлы имеют плотность ниже дерева, они относятся к легким металлам.

  

Чем отличаются полупроводники от металлов

Полупроводниками называются неметаллы, которые имеют некоторые металлические свойства. Металлы и полупроводники имеют схожесть в том, что и те, и другие способны проводить ток.

Но полупроводники имеют отличительную особенность, которая заключается в том, что их электропроводность может возрастать в несколько раз в зависимости от внешних факторов. Таким образом, полупроводник проводит ток лучше при повышении температуры. У металлов электропроводность с повышением температуры уменьшается. Также на электропроводность может повлиять наличие посторонних примесей. Так, в металлах примеси понижают электропроводность, а в полупроводниках повышают.

Полупроводники в отличие от металлов могут обладать позитивной и негативной электропроводимостью. Сами по себе полупроводники по способности пропускать сквозь себя ток стоят между металлом и элементами, которые не проводят ток совсем.

Отличие металла от стали

Ошибочно считать, что металл и сталь — это совершенно разные элементы. На самом деле сталь — это тоже металл. Чем отличается металл от стали?

Дело в том, что металлами называют целую группу элементов, которые имеют металлические свойства. В эту группу входит и железо. Сталь не что иное, как сплав железа с элементами, входящими в группу металлов.

Чаще всего в состав стали помимо железа входят такие элементы таблицы Менделеева как молибден, хром и ванадий. Также в состав стали входит и углерод. С помощью него повышают прочность железа.

Таким образом, варьируя количеством углерода в сплаве можно получить очень прочный материал. Но чем прочнее сталь, тем больше она становится хрупкой. Так, при длительной динамической нагрузке сталь легко ломается. Добавление других примесей к ней помогает добиться устойчивости к каким-либо воздействиям.

Итак, в статье было рассмотрено, чем металлы отличаются от металлов и неметаллов. Характеристики всех элементов можно сравнивать по химическим и физическим свойствам. Ежедневно человек пользуется такими элементами и создает новые вещества для улучшения качества жизни.

С физической точки зрения металлы отличаются от неметаллов:
– металлическим блеском (который имеют также и некоторые неметаллы: йод и углерод в виде графита) ;
– хорошей электропроводностью;
– возможностью лёгкой механической обработки;
– высокой плотностью (обычно металлы тяжелее неметаллов) ;
– высокой температурой плавления (исключения: ртуть, галлий и щелочные металлы) ;
– большой теплопроводностью
Все металлы, кроме ртути и франция находятся при нормальных условиях в твёрдом состоянии.
Металлы не отличаются разнообразной цветовой окраской: в основном, все они серые, за исключением красноватой меди и желтоватого золота. Неметаллы гораздо больше разнообразны по цвету.
Металлов намного больше, чем неметаллов, при том, их количество с открытием новых элементов в конце Периодической системы возрастает.
В технике металлы применяются, как констрункциооные материалы, их используют в качестве рабочей части инструментов (также используют алмаз, нитрид бора, керамику) , из металлов изотавливают электрические провода, в то же время их используют и в качестве материалов с повышенным сопротивлением для резисторов и электронагревательных элементов (нихром и т. п.) .
При обычных условиях неметаллы существуют в разных агрегатных состояниях. Из-за отсутствия в кристаллической решётке неметаллов свободных электронов, они плохо проводят тепло и электричество. Большинство из неметаллов не имеет металлического блеска.

С химической точки зрения на внешнем электронном уровне у большинства металлов небольшое количество электронов (1-3), поэтому они в большинстве реакций выступают как восстановители (то есть «отдают» свои электроны) . Валентные электроны металлов как правило слабо связаны с ядром, причём с увеличением заряда ядра эта связь ослабевает вследствие большего радиуса атома. Металлы, как правило, реагируют с кислотами (реакция замещения) , причём в зависимости от разбавленности кислоты могут выделяться различные продукты с различной степенью окисления неметаллов в них.
Характерной особенностью неметаллов является большее (по сравнению с металлами) число электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. Это определяет их большую способность к присоединению дополнительных электронов, и проявлению более высокой окислительной активности, чем у металлов.
Неметаллы имеют высокие значения сродства к электрону, большую электроотрицательность и высокий окислительно-восстановительный потенциал.
Благодаря высоким значениям энергии ионизации неметаллов, их атомы могут образовывать ковалентные химические связи с атомами других неметаллов и амфотерных элементов. В отличие от преимущественно ионной природы строения соединений типичных металлов, простые неметаллические вещества, а также соединения неметаллов имеют ковалентную природу строения.
У некоторых неметаллов наблюдается проявление аллотропии. Так, для газообразного кислорода характерны две аллотропных модификации — кислород (O2) и озон (O3), у твёрдого углерода множество форм — алмаз, астралены, графен, графан, графит, карбин, лонсдейлит, фуллерены, стеклоуглерод, диуглерод, углеродные наноструктуры (нанопена, наноконусы, нанотрубки, нановолокна) и аморфный углерод уже открыты, а ещё возможны и другие модификации, например, чаоит и металлический углерод.
В молекулярной форме в виде простых веществ в природе встречаются азот, кислород и сера.
Все инертные газы также встречаются в природе в основном в свободном виде.
Но чаще неметаллы находятся в химически связанном виде: это вода, минералы, горные породы, различные силикаты, фосфаты, бораты. По распространённости в земной коре неметаллы существенно различаются. Наиболее распространёнными являются кислород, кремний, водород; наиболее редкими — мышьяк, селен, иод.

• 2019

Идентификация металлов и неметаллов немного сложна, если вы не имеете представления об их характеристиках. Металл – это твердое вещество, обычно твердое, блестящее и непрозрачное. С другой стороны, неметаллы – это твердые или газообразные материалы, в которых отсутствуют металлические свойства.

Вещество – это физическое вещество, которое занимает пространство и имеет массу. Это присутствует в трех формах, которые являются элементами, составом и смесью. Из этих трех форм элементы являются самой чистой формой материи и сгруппированы в три категории: металлы, металлоиды и неметаллы. Основываясь на физических и химических свойствах, эти три элемента раздвоены.

Прочтите статью, чтобы узнать разницу между металлами и неметаллами.

Сравнительная таблица

Определение металлов

Под металлами подразумеваются те природные элементы, которые являются твердыми, блестящими, непрозрачными и имеют более высокую плотность. Металлы имеют очень высокую температуру кипения и плавления. Они эффективно проводят тепло и электричество. В металлах атомы расположены в кристаллической структуре. Они действуют как восстановители, так как теряют валентные электроны и образуют катионы. Некоторыми примерами металлов являются серебро, алюминий, золото, свинец, никель, медь, титан, магний, железо, кобальт, цинк и т. Д.

Металлы твердые и широко используются в производстве машин, водяных котлов, сельскохозяйственной техники, автомобилей, промышленного оборудования, посуды, самолетов и т. Д.

Определение неметаллов

Неметаллы, как следует из названия, являются природным элементом, которому не хватает металлических свойств. Они обычно присутствуют в твердом или газообразном состоянии, за исключением брома, единственного неметалла, который существует в жидкой форме. Они мягкие, не блестящие (кроме йода) и хорошие изоляторы тепла и электричества.

Например, азот, кислород, водород, аргон, ксенон, хлор и так далее.

Расположение атомов в неметалле имеет некристаллическую или аморфную структуру. Неметаллы имеют высокую энергию ионизации и электроотрицательность, потому что он приобретает или делит валентные электроны с образованием анионов. Они обычно мягкие, поэтому их используют при внесении удобрений, очистке воды, крекерах и так далее.

Основные различия между металлами и неметаллами

Разница между металлами и неметаллами может быть четко обозначена в следующих условиях:

1. Твердые, блестящие, непрозрачные и плотные природные элементы – это металлы. Химические вещества, которые являются мягкими, не блестящими, прозрачными и ломкими, являются неметаллами.
2. Металлы являются электроположительными по своей природе, поскольку они легко теряют электроны, поэтому они являются восстановителями. Напротив, неметаллы являются электроотрицательными, потому что они получают электроны и, следовательно, они являются окислителями.
3. Металлы имеют кристаллическую структуру, тогда как неметаллы обладают аморфной структурой.
4. При комнатной температуре металлы обычно являются твердыми, за исключением ртути и галлия, которые находятся в жидком состоянии. И наоборот, неметаллы могут быть найдены в твердой или газообразной форме, за исключением брома, который является единственным неметаллом, который присутствует в жидкой форме.
5. Плотность – это отношение массы к объему; металлы имеют более высокую плотность по сравнению с неметаллами.
6. Металлы выглядят гладкими и блестящими, в то время как неметаллы обычно выглядят тусклыми.
7. Когда речь идет о твердости, металлы, как правило, являются твердым веществом, но оно варьируется от вещества к веществу. В отличие от неметаллов это мягкое вещество, кроме алмаза, который является самым твердым веществом на земле.
8. Ковкость – это характеристика металлов, которые при ударе молотком превращаются в тонкий лист. В отличие от этого неметаллы являются хрупкими, так как при ударе молотком неметаллы разбиваются на куски.
9. Пластичность является свойством металлов, которые должны быть втянуты в проволоку, но неметаллы не обладают таким свойством.
10. Сонорная – это особенность металлов, дающая глубокий или звонкий звук. Тем не менее, неметаллы не звучат.
11. Металлы поддерживают теплопроводность и электричество. И наоборот, неметаллы являются изоляторами, и поэтому они не поддерживают теплопроводность и электричество.
12. Металлы имеют очень высокую температуру плавления и кипения. Напротив, неметаллы варят и расплавляют при относительно низкой температуре.
13. Во внешней оболочке металлы состоят из 1-3 электронов, а неметаллы состоят из 4-8 электронов.
14. Металлы реагируют с кислородом с образованием оксидов металлов, которые являются основными по своей природе, поэтому они имеют электровалентные или ионные связи. С другой стороны, когда неметаллы реагируют с кислородом с образованием неметаллических оксидов кислотной природы, и, таким образом, они имеют ковалентные связи.
15. Металлы реагируют с разбавленной кислотой с образованием соли и газообразного водорода. В противоположность этому неметаллы обычно не реагируют с разбавленной кислотой.

Заключение

Все объекты вокруг нас состоят из металлов или неметаллов. Элементы, которые обладают свойствами как металлов, так и неметаллов, называются металлоидами. Включает бор, кремний, германий, мышьяк и др.