Metale, niemetale i półmetale w układzie okresowym

Metale

Ponad 80 spośród 118 pierwiastków to metale, w tym litowce i berylowce, metale przejściowe i pozaprzejściowe, lantanowce i aktynowce. Metale są błyszczące, dobrze przewodzą ciepło i prąd elektryczny oraz są kowalne (można je wykuć w blachy) i ciągliwe (można je przeciągnąć w druty). Wszystkie są w temperaturze pokojowej ciałami stałymi z wyjątkiem rtęci. W reakcjach mają skłonność do oddawania elektronów i tworzenia jonów dodatnich, a ich tlenki są zwykle zasadowe.

Niemetale

Ten widok zalicza do niemetali 18 pierwiastków: wodór, reaktywne niemetale węgiel, azot, tlen, fosfor, siarkę i selen, fluorowce oraz gazy szlachetne. Stałe niemetale są zwykle matowe i kruche, a większość niemetali słabo przewodzi ciepło i prąd; grafit, odmiana węgla, jest wyraźnym wyjątkiem. Jedenaście niemetali to w temperaturze pokojowej gazy, a brom jest cieczą. Niemetale mają skłonność do przyjmowania lub uwspólniania elektronów, tworząc jony ujemne lub wiązania kowalencyjne, a ich tlenki są zwykle kwasowe.

Półmetale i linia schodków

Sześć półmetali pokazanych tutaj to bor, krzem, german, arsen, antymon i tellur. Leżą wzdłuż linii schodków biegnącej od boru w dół w stronę polonu i astatu, a ich właściwości są pośrednie: wyglądają metalicznie, ale są kruche, a prąd przewodzą tylko umiarkowanie. To czyni je użytecznymi półprzewodnikami, materiałami wewnątrz układów scalonych i ogniw słonecznych.

To, gdzie poprowadzić granicę, jest częściowo kwestią wyboru. Polon i astat bywają nazywane półmetalami; ta tabela pokazuje polon jako metal, a astat, razem z fluorowcami, jako niemetal. Wodór znajduje się nad grupą 1, ale jest niemetalem. Pierwiastki superciężkie od meitnerium wzwyż są oznaczone jako nieznane, ponieważ otrzymano zbyt mało atomów, by je zbadać.

Trend w charakterze metalicznym

Charakter metaliczny, czyli to, jak łatwo pierwiastek oddaje elektrony i zachowuje się jak metal, rośnie w dół grupy i maleje od lewej do prawej w okresie. Wyraźnie widać to w grupie 14: węgiel jest niemetalem, krzem i german są półmetalami, a cyna i ołów są metalami. Dlatego najbardziej metaliczne pierwiastki znajdują się w lewym dolnym rogu tabeli, a najbardziej niemetaliczne w prawym górnym.

Przykład: krzem jest błyszczący i szary jak metal, ale rozpryskuje się pod uderzeniem, a w przeciwieństwie do metalu lepiej przewodzi prąd, gdy robi się cieplejszy. Dodawanie niewielkich ilości innych pierwiastków, proces zwany domieszkowaniem, kontroluje, jak dobrze przewodzi, i tak powstają tranzystory.