Konu anlatımı
Periyodik sistemdeki elementlerin büyük çoğunluğu metaldir; ametaller sağ üst bölgede, yarı metaller ise metallerle ametallerin sınırında bulunur. Bir elementin hangi sınıfta olduğunu bilmek, hangi tür bağ yapacağını ve nasıl davranacağını tahmin etmeni sağlar. Bu alt başlıkta dört sınıfın özelliklerini göreceksin.
Metaller
Metaller periyodik sistemin solunda ve ortasında yer alır. Yüzeyleri parlaktır, ısıyı ve elektriği iyi iletir, dövülerek levha ve çekilerek tel hâline getirilebilir. Cıva dışındaki metaller oda koşullarında katıdır. Metaller elektron vererek katyon oluşturur ve ametallerle iyonik bileşikler yapar. Birbirleriyle genellikle bileşik değil, alaşım adı verilen homojen karışımlar oluşturur: pirinç bakır ile çinkonun, bronz bakır ile kalayın alaşımıdır.
Ametaller
Ametaller periyodik sistemin sağ üst bölgesinde bulunur; hidrojen de bir ametaldir. Yüzeyleri mattır, katı olanları kırılgandır ve grafit dışında ısı ve elektriği iyi iletmezler. Oda koşullarında karbon, fosfor, kükürt ve iyot katı; brom sıvı; hidrojen, azot, oksijen, flor ve klor gazdır. Ametaller metallerle tepkimeye girerken elektron alarak anyon oluşturur; kendi aralarında ise elektron ortaklaşmasıyla kovalent bileşikler yapar. Birçoğu H₂, O₂, N₂, Cl₂, P₄ ve S₈ gibi moleküller hâlinde bulunur.
Yarı metaller
Bor, silisyum, germanyum ve arsenik gibi elementler metallerle ametallerin sınırında yer alır. Görünüşleri metallere benzer biçimde parlaktır, ama kırılgandırlar ve kimyasal davranışları daha çok ametallere benzer. Elektriği metaller kadar iyi iletmezler; koşullara göre iletkenlikleri değişen yarı iletkenlerdir. Silisyum ve germanyum elektronik devre elemanlarında, silisyum ayrıca güneş pillerinde kullanılır.
Soy gazlar
8A grubundaki helyum, neon, argon, kripton, ksenon ve radon soy gazlardır. Oda koşullarında tek atomlu gazlar hâlinde bulunurlar. Helyumun dublet, diğerlerinin oktet dizilimi kararlı olduğu için elektron alıp verme ve tepkimeye girme eğilimleri çok düşüktür. Helyum balonlarda, neon renkli reklam tabelalarında, argon ise ampullerde ve kaynak işlerinde koruyucu gaz olarak kullanılır.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Oda koşullarında X parlak, elektriği ileten ve tel hâline getirilebilen bir katı; Y mat, kırılgan ve elektriği iletmeyen bir katı; Z ise tek atomlu ve tepkimeye girme eğilimi çok düşük bir gazdır. X, Y ve Z hangi sınıflardadır?
Çözüm. Parlaklık, iletkenlik ve tel hâline getirilebilme metallerin özellikleridir; X metaldir. Mat, kırılgan ve iletken olmayan katı Y ametaldir; kükürt ve iyot bu tür katılardır. Tek atomlu ve kararlı Z ise soy gazdır. Grafit elektriği ilettiği hâlde ametaldir; bu yüzden tek bir özelliğe bakarak sınıflandırma yapmamak gerekir.
Örnek 2. Oda koşullarında sıvı olan iki element hangileridir? Bu iki element hangi sınıflara aittir?
Çözüm. Oda koşullarında sıvı hâlde bulunan elementler cıva ve bromdur. Cıva bir metaldir; parlaktır ve elektriği iletir, geniş bir sıcaklık aralığında sıvı kaldığı için eskiden termometrelerde kullanılırdı. Brom ise kırmızımsı kahverengi, uçucu bir sıvı olan ametaldir. Bu örnek, fiziksel hâlin tek başına metal ile ametali ayırt etmeye yetmediğini gösterir.
Sık yapılan hatalar
- Bütün metallerin oda koşullarında katı olduğunu sanmak; cıva sıvıdır.
- Elektriği ileten her elementi metal saymak; grafit iletkendir ama karbon ametaldir.
- Hidrojeni 1A grubunda olduğu için metal sanmak; hidrojen ametaldir.
- Metal: parlak, iletken, işlenebilir, katyon oluşturur.
- Ametal: mat, kırılgan, yalıtkan (grafit hariç), anyon oluşturur ya da elektron ortaklaşır.
- Yarı metal yarı iletkendir; soy gazlar tek atomlu ve kararlıdır.