金属与非金属

我们周围的任何物质都可以是金属或非金属。金属和非金属都是元素。让我们一个接一个地讨论金属和非金属！

什么是金属？

元素周期表中的大多数元素都是金属，包括碱金属、碱土金属、过渡金属、镧系元素和锕系元素。金属位于元素周期表的左侧。它们通过一条穿过类金属元素（如硼、硅、砷等）的锯齿形线与非金属分开。类金属或半金属表现出介于金属和非金属之间的性质。非金属位于元素周期表的右侧。

金属通常形成在地表以下。它们是无机物或矿物质，这意味着它们是由非生命物质构成的。元素周期表中超过75%的元素是金属，这意味着元素周期表的大部分被金属占据。

在地壳中，它们以金属矿石的形式存在，可以在其中与其他金属或元素结合。然而，一些金属，如铜、金、银和铂，以游离态存在，因为它们不容易与其他元素或金属反应。除此之外，它们还存在于被地表水冲刷的岩石、地下水和大气尘埃中。

金属的物理性质

• 它们具有光泽，表面闪亮。
• 导热和导电性能良好。
• 金属的密度和熔点非常高。
• 它们是延展的，这意味着它们可以被锤打成薄板。金属板材广泛用于制造飞机、汽车、器具等。
• 它们是可拉伸的，这意味着它们可以被拉成细丝，例如，铜线是由铜金属制成的。
• 在室温下，它们呈固态，汞除外。
• 它们的薄板是不透明的；你无法透过它们看东西。
• 它们是响亮的，这意味着敲击时会发出类似钟的声音。
• 金属可以抛光以增加光泽或使其表面闪亮。

金属的化学性质

• 它们的原子最外层有1到3个电子。
• 它们倾向于轻易失去电子以获得稳定的电子构型。
• 它们容易发生腐蚀，例如被锈蚀损坏。
• 它们形成的氧化物呈碱性。金属氧化物是通过在空气中氧气存在下燃烧金属形成的。高活性金属在空气中燃烧时会剧烈反应。例如，镁条在空气中燃烧会产生氧化镁，氧化镁溶于水会形成氢氧化镁。
• 它们的电负性（对电子的吸引力）较低。
• 金属是优良的还原剂，因为它们可以轻易失去电子来还原其他金属的阳离子或带正电的原子。
• 金属通过与其他金属或非金属结合形成合金。
• 高活性金属，如钾和钠（K和Na），储存在油中，因为它们容易与空气反应。
• 低活性金属，如金、铂和银，不会变色或腐蚀。它们保持闪亮和光泽。
• 它们与水反应时产生金属氧化物和氢气。可溶于水的金属氧化物形成金属氢氧化物。例如，钠与水和氧气快速反应生成NaO。
• 金属与酸反应时产生氢气。例如，当锌（Zn）与盐酸反应时，会生成氯化锌和氢气。
• 当它们与碱反应时，会生成金属盐和氢气。
• 活性较高的金属会从其盐溶液中置换出活性较低的金属。这种反应称为置换反应。例如，铁比铜活性高，会从其盐溶液中置换出铜，如下面的反应所示；
  CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu

金属的用途

金属因其耐用性、强度和抗磨损性而闻名。自古以来，金属就被用于各种用途。让我们看看金属在不同领域的一些主要用途。

• 在建筑行业：金属广泛应用于建筑行业。没有金属，你无法想象建筑物的建造。例如，铁和钢是建造房屋、建筑等所需的主要材料。
• 在电子行业：由于金属是良好的导电体，因此它们广泛应用于电子行业。它们用于制造电线以及机器和其他设备的零件。例如，它们用于电视、冰箱、手机、电脑等。
• 在医学领域：金属也是我们身体的重要组成部分。例如，红细胞中含有铁，缺铁会导致贫血。因此，金属用于药物治疗缺乏症和疾病。此外，镁、钙和铝等金属用作抗酸剂。医院中用于治疗患者的大部分设备也由金属制成。
• 在机械制造中：金属广泛用于生产农业、汽车、家居等所需的机械。例如，拖拉机、联合收割机、汽车、飞机、火箭、搅拌机和厨房用具都由金属制成。
• 珠宝和饰品：几乎所有的珠宝都是由金、银和铂金属制成的。这些金属经久耐用且永不失光泽，因此具有很高的经济价值，故用于制作珠宝。

金属的其他用途

• 金属用于制造锁、保险箱、门等。
• 它们用于制造武器、子弹、炸药等。
• 汞用于温度计。
• 铝箔用于包装药品、食品、香烟等。

什么是（金属）？

非金属是位于元素周期表右侧的元素，氢除外，氢是唯一位于元素周期表左侧的非金属。

非金属的物理性质

• 非金属不是延展的，这意味着它们不能被锤打成薄板。然而，它们是脆的，因为锤打时会碎成小块。
• 它们不是可拉伸的，这意味着它们可以被拉成细丝。
• 导热和导电性能差。
• 它们表面没有光泽，因此外观暗淡。
• 抗拉强度低，因此不能承受重物。
• 它们不是响亮的，这意味着敲击时不会发出声音。
• 它们是柔软的，这意味着它们很容易被切割。
• 它们的熔点较低，金刚石除外，金刚石是一种熔点高的非金属。

非金属的化学性质

• 它们最外层或价层通常有4、5、6或7个电子。因此，它们倾向于通过获得电子来形成阴离子，因为这可以使它们获得稳定的电子构型。
• 它们与氧气反应时形成非金属氧化物。这些氧化物呈酸性。例如，当非金属硫与氧气反应时，会生成二氧化硫，二氧化硫与水反应生成亚硫酸。反应如下；
  S + O₂ → SO₂
  SO₂ + H₂O → H₂SO₃
• 非金属氧化物的碱性溶液会将蓝色石蕊试纸变成红色。
• 它们不与稀酸反应，但可以与浓酸反应。例如；
  C + 4HNO₃ → CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O
• 它们在高温下与强碱反应。在此反应中，不产生氢气。例如
  4S + 8NaOH → Na2SO₄ + 3Na₂S + 4H₂O
• 活性较高的非金属会从其盐溶液中置换出活性较低的非金属。例如，请看下面的反应；
  2KI + Br₂→ 2KBr + I₂
  在上述反应中，溴比碘活性高，会从碘化钾化合物中置换出碘。

非金属的用途

• 氮气广泛用于制备氨、硝酸和化肥。
• 氯气是一种重要的消毒剂。它用于水的净化。
• 氢气用作火箭燃料。
• 碳以石墨的形式用于制作铅笔。
• 硫用于制备硫酸。
• 氧气对生命至关重要。我们不仅需要它来呼吸，还需要它用于医疗和燃烧。
• 硫还具有药用价值，是各种化学溶液中的重要成分。

金属和非金属的区别