Metaller, ametaller ve yarı metaller: fark nedir?

Her tür nerede yer alır?

Merdiven biçimli bir çizgi, ana tablonun sağ tarafı boyunca borla başlayıp polonyum ve astatine doğru sağa basamak basamak iner. Çizginin solundaki elementler metal, sağ üstündekiler ametal, çizgi boyunca uzananların çoğu ise yarı metaldir.

Metaller açık farkla en büyük gruptur: 118 elementin 80'inden fazlası metaldir; bunlar arasında alkali ve toprak alkali metaller, geçiş metalleri, lantanitler ve aktinitler ile alüminyum, kalay ve kurşun gibi geçiş sonrası metaller vardır. Hidrojen, bu yerleşimin başlıca istisnasıdır. 1. grubun başında yer alır ama bir ametaldir.

Metallerin özellikleri

Metaller tipik olarak parlaktır (metalik parlaklığa sahiptir), ısıyı ve elektriği iyi iletir, dövülebilir ve tel çekilebilirdir; yani çekiçle levha haline getirilebilir ve tel olarak çekilebilir. Neredeyse hepsi oda sıcaklığında katıdır. Cıva, oda sıcaklığında sıvı olan tek metaldir; galyum ise oda sıcaklığının hemen üstünde, yaklaşık 29,8 °C'de erir.

Kimyasal olarak metallerin değerlik elektronu azdır ve elektronegatifliği düşüktür; bu yüzden elektron verip Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺, Fe²⁺ ve Fe³⁺ gibi pozitif iyonlar oluşturma eğilimindedirler. Oksitleri genellikle baziktir: örneğin kalsiyum oksit (CaO) suyla tepkimeye girip kalsiyum hidroksit, Ca(OH)₂, oluşturur.

Ametallerin özellikleri

Ametaller arasında hidrojen, karbon, azot, oksijen, fosfor, kükürt ve selenyum ile halojenler ve soy gazlar bulunur. On biri oda sıcaklığında gazdır (hidrojen, azot, oksijen, flor, klor ve helyumdan radona kadar soy gazlar), brom sıvıdır, karbon, kükürt ve iyot gibi geri kalanlar katıdır.

Katı ametaller genellikle mat ve kırılgandır; ametaller genel olarak ısıyı ve elektriği kötü iletir. Karbonun bir biçimi olan grafit, elektriği ilettiği için dikkate değer bir istisnadır. Ametallerin elektronegatifliği yüksektir; bu yüzden metallerle tepkimeye girdiklerinde elektron alıp O²⁻ ve Cl⁻ gibi negatif iyonlar oluştururlar ya da H₂O ve CO₂'de olduğu gibi birbirleriyle kovalent bağlarda elektron paylaşırlar. Oksitleri genellikle asidiktir: karbon dioksit suda çözünerek karbonik asit oluşturur.

Yarı metaller: ikisinin arasında

Yarı metallerde metalik ve ametalik özellikler karışık halde bulunur. En sık yarı metal sayılan altı element bor, silisyum, germanyum, arsenik, antimon ve tellürdür; bazı kaynaklar polonyum ya da astatini de ekler.

Silisyum parlak ve metalik görünür ama kırılgandır; elektriği ametalden daha iyi, metalden çok daha kötü iletir. Bu ara konum silisyum ve germanyumu yarı iletken yapar; bunlar bilgisayar çiplerinin ve güneş pillerinin kalbindeki malzemelerdir. İletkenlikleri, katkılama denen bir süreçle çok az miktarda başka element eklenerek ayarlanabilir.

Nasıl ayırt edilir?

Elektronegatiflik yararlı bir kılavuzdur. Metallerin değerleri sezyum (0,79) ve sodyum (0,93) gibi düşüktür. Ametallerin değerleri oksijen (3,44) ve flor (3,98) gibi yüksektir. Yarı metaller ikisinin arasında, silisyum (1,90) ile arsenik (2,18) arasında yaklaşık 1,9 ile 2,2 aralığında yer alır.

Metalik karakter tablonun sol altına doğru artar; bu yüzden metalden ametale geçiş keskin bir duvar değil, kademeli bir değişimdir. 14. grup tüm aralığı tek sütunda gösterir: karbon bir ametaldir, silisyum ve germanyum yarı metaldir, kalay ve kurşun ise metaldir.