Некий
шутник как-то заметил, что людей отличают от животных прежде всего два
замечательных качества: чувство юмора и чувство исторического опыта.
Человек может посмеяться над собственной неудачей и не попадет впросак
там, где уже попал однажды. Мы бы упомянули еще одно качество: задавать
себе вопрос «почему» и пытаться дать на него ответ.
И этим самым словечком «почему» мы сейчас воспользуемся.
Почему, например, неметаллы не
разбросаны по разным этажам и секциям Большого дома, а сгруппировались в
определенном месте; металлы — это металлы, и неметаллы — это неметаллы,
и какая между ними разница. Начнем с последнего «почему».
Когда два элемента (нам сейчас
безразлично каких) вступают друг с другом в химическое взаимодействие,
наружные электронные оболочки их атомов перестраиваются. Атом одного
элемента электроны отдает, другого — принимает.
Так вот в этом важнейшем законе химии и кроется различие между металлами и неметаллами.
Неметаллы способны к действиям
противоположным: как правило, они могут приобретать электроны, но
способны их и отдавать. Они достаточно гибки в своем поведении и в
зависимости от обстоятельств могут менять свой облик. Выгоднее им
принять электроны — неметаллы предстанут в виде отрицательных ионов. В
противном случае на свет появляются ионы положительные. Только фтор и
кислород практически не знают компромиссов — они берут электроны и
никогда не отдают их.
Металлы же не в пример менее
«дипломатичны», более постоянны в своих стремлениях. Девиз, которому они
следуют неукоснительно: отдавать, и только отдавать электроны.
Становиться положительно заряженными ионами. Приобретать лишние
электроны — совсем не их стихия. Такова железная норма поведения
металлических элементов.
Вот основная разница между металлами и неметаллами.
Впрочем, дотошные химики и в этом
строжайшем правиле отыскали исключения. Есть и в обществе металлов
непостоянные характеры. Два (пока!), всего два металла обнаружили
«неметаллическую» особенность. Астат и рений (они обитают в 85-й и 75-й
клетках таблицы Менделеева) известны в виде отрицательно одновалентных
ионов. Этот факт словно бросает маленькую тень на удивительно
целеустремленную семью металлов…
Ну, а какие вообще атомы легче отдают
электроны и какие легче принимают? Атомам, у которых на внешней оболочке
мало электронов, сподручнее их отдавать, а тем, у кого много, выгоднее
приобретать, чтобы поскорее там оказалось 8 электронов. Щелочные металлы
держат снаружи один-единственный электрон. Расстаться с ним для этих
металлов — пустое дело. А расстались, глядишь, обнажилась устойчивая
электронная оболочка ближайшего инертного газа. Потому-то щелочные
металлы — самые химически активные среди всех известных металлов. И
«самый-самый» среди них — франций (клетка номер 87). Ведь чем тяжелее
элемент в группе, тем больше размеры его атома и тем слабее ядро
удерживает единственный наружный электрон.
В царстве неметаллов наиболее яростен
фтор. У него во «внешних сферах» семь электронов. Восьмого как раз не
хватает для идиллии. И он с жадностью отнимает его почти у любого
элемента периодической системы, ничто не может устоять перед бешеным
натиском фтора.
Другие неметаллы принимают электроны кто
легче, кто труднее. И понятно теперь, почему группируются они главным
образом в верхнем правом углу таблицы: ведь у них снаружи много
электронов, а такая картина может быть только у атомов, стоящих ближе к
концу периодов. |