Locul metalelor în sistemul periodic.

 În prezent sistemul periodic conþine 118 elemente chimice: 22 nemetale ºi 96 metale. Cum sînt ele aranjate în tabelul periodic? Din cele studiate anterior, ºtim cã, trasînd o diagonalã de la bor B (nr. 5) pînã la astatiniu At (nr. 85), separãm nemetalele (situate în subgrupele principale, deasupra diagonalei) de toate celelalte elemente, care sînt metale. Metalele din subgrupa principalã a grupei întîi mai sînt numite metale alcaline, iar Ca, Sr ºi Ba – metale alcalino-pãmîntoase. Structura atomilor de metale. Metalele din subgrupele secundare au pe stratul electronic exterior unul (Cu, Ag, Au ş.a.) sau doi electroni (Zn, Fe º.a.). Variaþia numãrului electronilor exteriori ai metalelor din subgrupele principale este redatã în tabelul 2.1

Dintre cele 96 de metale, doar 12 au mai mult de 2 electroni pe stratul exterior. Majoritatea metalelor posedã un numãr mic de electroni (1-2) pe stratul electronic exterior. Acest fapt determinã caracterul comun al proprietãþilor fizice ºi chimice ale metalelor. În reacþiile chimice, metalele cedeazã electronii lor exteriori ºi manifestã proprietãþi reducãtoare: Me – ne – ® Me +n . În majoritatea cazurilor, gradul de oxidare al metalelor în compuºi are valori nu prea mari: +1 (Li, Na, K, Cu, Ag ş.a.); +2 (Mg, Ca, Ba, Zn, Cu, Fe º.a.); +3 (Al, Fe º.a.). Mai rar se întîlnesc valori înalte: +4 (Pb, Sn); +5 (Bi); +6 (Cr); +7 (Mn). Gradul de oxidare superior, de obicei, este egal cu numãrul grupei, exceptînd unele metale. Legãtura chimicã în metale ºi structura lor. Întrucît atomii metalelor au un numãr mic de electroni pe stratul exterior, aceºtia nu se pot lega între ei prin legãturi covalente sau ionice, deoarece nu-ºi pot completa octetul electronic. Electronii exteriori se desprind uºor de atomii situaþi în nodurile reþelelor cristaline ºi formeazã un „nor electronic comun“. Toate metalele, exceptînd mercurul, sînt substanþe solide, cristaline. Cristalul de metal este asemeni unei molecule enorme, în care electronii comuni se pot deplasa liber (fig. 2.1) printre ionii care se gãsesc în nodurile reflelei cristaline ºi atomii de metal. Legãtura dintre atomii ºi ionii metalelor se numeºte legãturã metalicã. Legãtura metalicã este legãtura creatã între atomii şi ionii de metale pe baza electronilor de valenflã comuni. Metalele formeazã diferite tipuri de reþele cristaline metalice (fig. 2.2). Rãspîndirea metalelor în naturã. Sã examinãm fig. 2.3. Aºa cum putem observa, cel mai rãspîndit metal este aluminiul, dupã care urmeazã fierul, calciul, sodiul, potasiul, magneziul. Majoritatea metalelor sînt active din punct de vedere chimic, de aceea se gãsesc în naturã sub formã de compuºi (schema 2.1.). Doar metalele nobile (argintul, aurul, platina) se întîlnesc în stare liberã, sub formã de incluziuni în unele minerale (cuarþ, piritã) sau chiar sub formã de metal nativ. Astfel, cele mai mari bucãþi de aur nativ au fost gãsite în Australia: una de 71 kg (a. 1869) ºi o placã de 285 kg (a. 1872), care conþinea circa 100 kg de aur pur. Fierul de provenienþã meteoriticã este, de asemenea, în stare nativã.

Mineralele naturale folosite în industrie ca materie primã pentru obþinerea metalelor se numesc minereuri. Minereurile industriale de fier conþin 60-70% de Fe, pe cînd cele de cupru pot avea doar pînã la 1% de Cu. De aceea fierul este mai ieftin decît cuprul. Iar extragerea aurului devine rentabilã doar atunci cînd conþinutul lui depãºeºte 10 g la 1 t de minereu.

Rolul biologic al metalelor. Cele mai importante elemente pentru viaþa omului, animalelor ºi plantelor sînt nemetalele H, O, C, N, P, S, Cl ºi metalele Na, K, Mg, Ca, Fe, Co, Cu, Zn, Mn, Mo (prezente sub formã de compuºi). Ele mai sînt numite elemente vitale. Sodiul ºi potasiul, de exemplu, asigurã elasticitatea celulelor ºi, prin urmare, a þesuturilor. Fierul ºi cuprul sînt prezente în sînge. De exemplu, culoarea roºie a sîngelui se datoreazã unui compus al fierului. Magneziul se gãseºte în clorofilã ºi participã la fotosintezã. Este foarte important ca în organism sã existe ºi sã se menþinã echilibrul necesar de metale. Excesul sau insuficienþa lor duce la apariþia diferitor boli. Astfel, insuficienþa de fier provoacã anemia, iar excesul de fier poate intoxica organismul. Lipsa litiului în organism provoacã dereglarea sistemului nervos ºi, ca urmare, poate surveni schizofrenia. Organismul omului achiziþioneazã litiul împreunã cu sarea NaCl.