金属、非金属与类金属的区别

金属、非金属和类金属：有什么区别？

金属是有光泽、有延展性的元素，导热和导电性能良好，容易失去电子；非金属通常暗淡无光，质脆或呈气态，导电性差，倾向于得到或共用电子。类金属的性质介于两者之间。在元素周期表上，金属占据左侧和中间，非金属位于右上方，类金属则沿着把它们分开的锯齿形阶梯线分布。

各类元素所处的位置

一条阶梯形的线沿着主表的右侧向下延伸，从硼开始，向右下方一级一级地走向钋和砹。线左侧的元素是金属，右上方的元素是非金属，沿线分布的大多数元素是类金属。

金属是迄今为止最大的一类：118种元素中有80多种是金属，包括碱金属和碱土金属、过渡金属、镧系和锕系元素，以及铝、锡和铅等后过渡金属。氢是这种分布中的主要例外。它位于第1族的顶部，却是非金属。

碱金属碱土金属过渡金属后过渡金属类金属活泼非金属卤素稀有气体镧系元素锕系元素性质未知

金属通常有光泽（具有金属光泽），是热和电的良导体，并且有延展性，也就是说可以锤成薄片、拉成细丝。几乎所有金属在室温下都是固体。汞是唯一在室温下呈液态的金属，而镓在约29.8 °C熔化，仅比室温略高。

在化学性质上，金属的价电子少、电负性低，所以倾向于失去电子，形成 Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺ 和 Fe³⁺ 等阳离子。它们的氧化物通常呈碱性：例如氧化钙（CaO）与水反应生成氢氧化钙 Ca(OH)₂。

非金属包括氢、碳、氮、氧、磷、硫和硒，以及卤素和稀有气体。其中有十一种在室温下是气体（氢、氮、氧、氟、氯，以及从氦到氡的稀有气体），溴是液体，其余的如碳、硫和碘是固体。

固态非金属通常暗淡无光、质脆，非金属总体上是热和电的不良导体。石墨是碳的一种形式，它能导电，是一个显著的例外。非金属的电负性高，所以与金属反应时会得到电子，形成 O²⁻ 和 Cl⁻ 等阴离子，或者彼此以共价键共用电子，如 H₂O 和 CO₂。它们的氧化物往往呈酸性：二氧化碳溶于水形成碳酸。

类金属兼具金属和非金属的性质。最常被算作类金属的六种元素是硼、硅、锗、砷、锑和碲；有些资料还把钋或砹也包括在内。

硅看起来有光泽，像金属，但质脆，它的导电性比非金属好，却远不如金属。这种介于中间的特性使硅和锗成为半导体，也就是计算机芯片和太阳能电池核心的材料。通过加入极少量的其他元素，可以调节它们的导电性，这个过程称为掺杂。

电负性是一个有用的参考。金属的电负性数值低，如铯（0.79）和钠（0.93）。非金属的数值高，如氧（3.44）和氟（3.98）。类金属介于两者之间，大约为1.9到2.2，从硅（1.90）到砷（2.18）。

金属性向周期表的左下方递增，所以从金属到非金属的转变是渐进的，而不是一道截然分明的墙。第14族在一列中展示了整个范围：碳是非金属，硅和锗是类金属，锡和铅是金属。

第 14 族

关于本课的三道小测验题。

1. 哪种金属在室温下是液体？

显示答案

汞 — 汞是唯一在室温下呈液态的金属；镓在约29.8 °C熔化，仅比室温略高。

2. 下列哪种元素是类金属？

显示答案

硅 — 硅位于阶梯线上，性质介于金属和非金属之间。

3. 金属在反应时通常会怎样？

显示答案

失去电子，形成阳离子 — 金属的价电子少、电负性低，所以会失去电子，形成 Na⁺ 和 Al³⁺ 等阳离子。