Die meisten Elemente sind Metalle. Tatsächlich sind so viele Elemente Metalle verschiedene Gruppen von Metallen wie Alkalimetallen, Erdalkalimetallen und Übergangsmetallen.
Die meisten Metalle sind glänzende Feststoffe mit hohen Schmelzpunkten und Dichten. Viele der Eigenschaften von Metallen, einschließlich großer Atomradius, niedrige Ionisierungsenergie, und geringe Elektronegativitätsind darauf zurückzuführen, dass die Elektronen in der Valenzschale eines Metallatoms kann leicht entfernt werden. Ein Merkmal von Metallen ist ihre Fähigkeit, sich zu verformen, ohne zu brechen. Formbarkeit ist die Fähigkeit eines Metalls, in Formen gehämmert zu werden. Duktilität ist die Fähigkeit eines Metalls, in Draht gezogen zu werden. Metalle sind gute Wärmeleiter und elektrische Leiter.
Die Nichtmetalle befinden sich oben rechts im Periodensystem. Nichtmetalle sind von Metallen durch eine Linie getrennt, die diagonal durch den Bereich des Periodensystems verläuft. Nichtmetalle haben hohe Ionisierungsenergien und Elektronegativitäten. Sie sind im Allgemeinen schlechte Wärme- und Stromleiter.
Feste Nichtmetalle sind im Allgemeinen spröde, mit wenig oder gar nicht metallischer Schimmer. Die meisten Nichtmetalle haben die Fähigkeit, leicht Elektronen zu gewinnen. Nichtmetalle weisen eine Vielzahl chemischer Eigenschaften und Reaktivitäten auf.Die Edelgase, auch bekannt als die Inertgasebefinden sich in Gruppe VIII des Periodensystems. Die Edelgase sind relativ unreaktiv. Dies liegt daran, dass sie eine vollständige Valenzschale haben. Sie neigen kaum dazu, Elektronen zu gewinnen oder zu verlieren. Das Edelgase haben hohe Ionisierungsenergien und vernachlässigbare Elektronegativitäten. Die Edelgase haben niedrige Siedepunkte und sind alle Gase bei Raumtemperatur.
Die Halogene befinden sich in Gruppe VIIA des Periodensystems. Manchmal werden die Halogene als ein bestimmter Satz von Nichtmetallen angesehen. Diese reaktiven Elemente haben sieben Valenzelektronen. Halogene weisen als Gruppe sehr unterschiedliche physikalische Eigenschaften auf. Halogene reichen von fest über flüssig bis gasförmig Zimmertemperatur. Das chemische Eigenschaften sind einheitlicher. Die Halogene haben sehr hohe Elektronegativitäten. Fluor hat die höchste Elektronegativität aller Elemente. Die Halogene reagieren besonders reaktiv mit den Alkalimetallen und Erdalkalien und bilden stabile Ionenkristalle.
Die Metalloide oder Halbmetalle befinden sich entlang der Linie zwischen den Metallen und Nichtmetalle im Periodensystem. Die Elektronegativitäten und Ionisierungsenergien der Metalloide liegen zwischen denen der Metalle und Nichtmetalle, so dass die Metalloide Eigenschaften beider Klassen aufweisen. Die Reaktivität der Metalloide hängt von dem Element ab, mit dem sie reagieren. Beispielsweise wirkt Bor bei der Reaktion mit Natrium als Nichtmetall, bei der Reaktion mit Fluor jedoch als Metall. Das Siedepunkte, Schmelzpunkteund die Dichten der Metalloide variieren stark. Die mittlere Leitfähigkeit von Metalloiden bedeutet, dass sie dazu neigen, gute Halbleiter herzustellen.
Die Alkalimetalle sind die Elemente der Gruppe IA des Periodensystems. Die Alkalimetalle weisen viele der physikalische Eigenschaften Metallen gemeinsam, obwohl ihre Dichte geringer ist als die anderer Metalle. Alkalimetalle haben ein Elektron in ihrer Außenhülle, das lose gebunden ist. Dies gibt ihnen die größten Atomradien der Elemente in ihren jeweiligen Perioden. Ihre niedrigen Ionisierungsenergien führen zu ihrer metallische Eigenschaften und hohe Reaktivitäten. Ein Alkalimetall kann leicht verlieren Valenzelektron um das einwertige Kation zu bilden. Alkalimetalle weisen geringe Elektronegativitäten auf. Sie reagieren leicht mit Nichtmetallen, insbesondere Halogenen.
Die Erdalkalien sind die Elemente der Gruppe IIA des Periodensystems. Die Erdalkalien besitzen viele der charakteristischen Eigenschaften von Metallen. Erdalkalien haben niedrige Elektronenaffinitäten und niedrige Elektronegativitäten. Wie bei den Alkalimetallen hängen die Eigenschaften von der Leichtigkeit ab, mit der Elektronen verloren gehen. Die Erdalkalien haben zwei Elektronen in der Außenhülle. Sie haben kleinere Atomradien als die Alkalimetalle. Die beiden Valenzelektronen sind nicht fest an den Kern gebunden, so dass die Erdalkalien leicht die Elektronen verlieren, um sich zu bilden zweiwertige Kationen.
Die Übergangsmetalle befinden sich in den Gruppen IB bis VIIIB des Periodensystems. Diese Elemente sind sehr hart mit hohen Schmelzpunkten und Siedepunkten. Die Übergangsmetalle haben hohe elektrische Leitfähigkeit und Formbarkeit und niedrige Ionisierungsenergien. Sie weisen eine Vielzahl von Oxidationsstufen oder positiv geladenen Formen auf. Das positive Oxidationsstufen ermöglichen Übergangselemente viele verschiedene ionische und teilweise zu bilden ionische Verbindungen. Die Komplexe bilden charakteristische farbige Lösungen und Verbindungen. Komplexierungsreaktionen verbessern manchmal die relativ geringe Löslichkeit einiger Verbindungen.
Die Seltenen Erden sind Metalle, die sich in den beiden Elementreihen unterhalb des Hauptkörpers des befinden Periodensystem. Es gibt zwei Blöcke von Seltenen Erden, die Lanthanid-Reihe und die Actinid-Reihe. In gewisser Weise sind die Seltenen Erden spezielle Übergangsmetalleund besitzt viele der Eigenschaften dieser Elemente.
Die Lanthaniden sind Metalle, die sich in Block 5d des Periodensystems befinden. Das erste 5d-Übergangselement ist entweder Lanthan oder Lutetium, je nachdem, wie Sie das interpretieren periodische Trends der Elemente. Manchmal werden nur die Lanthaniden und nicht die Aktiniden als Seltene Erden klassifiziert. Einige der Lanthaniden bilden sich während der Spaltung von Uran und Plutonium.
Das elektronische Konfigurationen der Aktiniden nutzen die f-Unterebene. Abhängig von Ihrer Interpretation der Periodizität der Elemente beginnt die Reihe mit Actinium, Thorium oder sogar Lawrencium. Alle Aktiniden sind dichte radioaktive Metalle, die hoch elektropositiv sind. Sie laufen an der Luft leicht an und verbinden sich mit den meisten Nichtmetallen.