金屬元素

除Sn、Sb、Bi等少數幾種金屬的原子最外層電子數大于或等于4以外，絕大多數金屬原子的最外層電子數均小于4，主族金屬原子的外圍電子排布為ns1 或ns2 或ns2 np(1-4)，過渡金屬的外圍電子排布可表示為(n-1)d(1-10) ns(1-2)。主族金屬元素的原子半徑均比同周期非金屬元素(稀有氣體除外)的原子半徑大。

金屬元素metallic element(s)，是指具有金屬通性的元素。除Sn(錫)、Sb(銻)、Bi(鉍)等少數幾種金屬的原子最外層電子數大于或等于4以外，絕大多數金屬原子的最外層電子數均小于4，所以其原子容易失去電子而本身常以陽離子形態(tài)存在于化合物中。它們的氧化物和氫氧化物一般呈堿性。

黑色金屬：鐵、鉻、錳。

有色金屬：除鐵、鉻、錳以外的金屬。

輕金屬：

密度小于4.5克/立方厘米。

重金屬：密度大于4.5克/立方厘米。

常見金屬：鐵、鋁等。

稀有金屬：鋯、釩、鉬。

金屬有多少種，下面是金屬元素種類表：

堿金屬：鋰（Li） 、鈉（Na） 、鉀（K）、銣（Rb）、銫（Cs）鈁（Fr）。 ? ? ? ? ? ?

堿土金屬：鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳。 ? ? ? ? ? ?

過渡金屬：第一過渡系Sc 鈧、Ti 鈦、 V 釩、Cr 鉻、 Mn 錳、 Fe 鐵、 Co 鈷、Ni 鎳、Cu 銅、 Zn 鋅 ? 第二過渡系Y ?釔、 Zr 鋯、 Nb 鈮、 Mo 鉬、Tc 鎝、Ru 釕、Rh 銠Pd 鈀、Ag 銀、 Cd 鎘 ? Lu 鑥、Hf 鉿、Ta 鉭、W 鎢、Re 錸、Os 鋨、Ir 銥、Pt 鉑、Au 金、Hg 汞 ? Lr 鐒、Rf 爐、Db 釒杜、Sg 釒喜、Bh 釒波、 Hs 釒黑、Mt 釒麥、Ds 鐽、 Rg、Uub。

主族金屬：A族元素；p區(qū)的ⅢA族元素：鋁（Aluminium）、鎵（Gallium）、銦（Indium）、鉈（Thallium）、Ⅳ ? A族的錫（Tin）、鉛（Lead）； ⅤA族的銻（Antimony）、鉍（Bismuth）；ⅥA族的釙（polonium）。 ? ? ? ?

其中鎵、銦、鉈是稀散元素，釙是放射性元素，而現在所出現的手持式金屬分析儀，主要就是檢測金屬元素與成分的一大標準儀器。

第一主族(除H)為堿金屬元素，第二主族為堿土金屬元素。第三副族到第二副族為過渡金屬，過渡金屬一般密度較大，熔沸點較高，有較好的導電、導熱、延展性和耐腐蝕性。過渡金屬的化合物及其溶液大多帶有顏色。

地球上的絕大多數金屬元素是以化合態(tài)存在于自然界中的。這是因為多數金屬的化學性質比較活潑，只有極少數的金屬如金、銀等以游離態(tài)存在。

金屬在自然界中廣泛存在，在生活中應用極為普遍，是在現代工業(yè)中非常重要和應用最多的一類物質。

CAS號:7440-31-5

元素類型:金屬元素

原子體積(立方厘米/摩爾):16.3

元素在太陽中的含量:(ppm) 0.009

元素在海水中的含量:(ppm) 大西洋表面 0.0000023

地殼中含量:(ppm) 2.2

氧化態(tài):

Sn+2,Sn+4

原子序數:50

質子數:50

摩爾質量:119 g/mol

所屬族數:IVA

電子層排布:2-8-18-18-4

核電荷數:50

電子排布式:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p2

外圍電子層排布:5s2 5p2

電子層:K-L-M-N-O

聲音在其中的傳播速率:(m/S)2730

單位(kJ /mol)

Sn-H 314Sn-C 225

Sn+2-O 557

Sn+4-F 322

Sn+4-Cl 315

Sn-Sn 195

單位(kJ /mol)

M - M+ 708.6

M+ - M2+ 1411.8

M2+ - M3+ 2943

M3+ - M4+ 3930.2

M4+ - M5+ 6974

M5+ - M6+ 9900

M6+ - M7+ 12200

M7+ - M8+ 14600

M8+ - M9+ 17000

M9+ - M10+ 20600

a = 583.18 pm

b = 583.18 pm

c = 318.19 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

Be原子的價電子層結構為2s，它的原子半徑為89pm，Be離子半徑 為31pm，Be的電負性為1.57。鈹由于原子半徑和離子半徑特別小(不僅小于同族的其它元素，還小于堿金屬元素)，電負性又相對較高(不僅高于堿金屬元素，也高于同族其它各元素)，所以鈹形成共價鍵的傾向比較顯著，不像同族其它元素主要形成離子型化合物。因此鈹常表現出不同于同族其它元素的反常性質。(1)鈹由于表面易形成致密的保護膜而不與水作用，而同族其它金屬鎂、鈣、鍶、鋇均易與水反應。(2)氫氧化鈹是兩性的，而同族其它元素的氫氧化物均是中強堿或強堿性的。(3)鈹鹽強烈地水解生成四面體型的離子[Be(H?O)?]，Be-O鍵很強，這就削弱了O-H鍵，因此水合鈹離子有失去質子的傾向:因此鈹鹽在純水中是酸性的。而同族其它元素(鎂除外)的鹽均沒有水解作用。

鎂是一種輕質有延展性的銀白色金屬。在宇宙中含量第八，在地殼中含量第七。密度1.74克/厘米，熔點648.8℃。沸點1107℃?；蟽r+2，電離能7.646電子伏特，是輕金屬之一，具有展性，能與熱水反應放出氫氣，燃燒時能產生眩目的白光，許多金屬是用熱還原其鹽和氧化物來制備。金屬鎂能與大多數非金屬和差不多所有的酸化合，大多數堿，以及包括烴、醛、醇、酚、胺、脂、酯和大多數油類在內的有機化學藥品與鎂僅僅輕微地或者根本不起作用。

元素原子量40.08，銀白色的輕金屬。質軟。密度1.54克/厘米。熔 點839±2℃。沸點1484℃?；蟽r+2。電離能6.113電子伏特?；瘜W性質活潑，能與水、酸反應，有氫氣產生。在空氣在其表面會形成一層氧化物和氮化物薄膜，以防止繼續(xù)受到腐蝕。加熱時，幾乎能還原所有的金屬氧化物。

鈣元素在自然界分布廣，以化合物的形態(tài)存在，如石灰石、白堊、大理石、石膏、磷灰石等;也存在于血漿和骨骼中，并參與凝血和肌肉的收縮過程。金屬鈣可由電解熔融的氯化鈣而制得;也可用金屬在真空中還原石灰，再經蒸餾而獲得。鈣用來作合金的脫氧劑，以及油類的脫水劑等。

元素原子量87.62，銀白色軟金屬。密度2.6克/厘米。熔點769℃。 沸點1384℃?；蟽r+2。第一電離能5.695電子伏特?；瘜W性質活潑，于空氣中加熱時能燃燒;易與水和酸作用而放出氫;在到熔點時即燃燒而呈紅色火焰。 1808年，英國的克勞福特和戴維先后由鉛礦和鍶礦中發(fā)現了鍶。

鍶是堿土金屬中豐度最小的元素。主要的礦物有天青石和碳酸鍶礦?？捎呻娊馊廴诘穆然J而制得。用于制造合金、光電管，以及分析化學、煙火等。質量數90的鍶是一種放射性同位素，可作β射線放射源，半衰期為25年。

元素原子量137.3，銀白色金屬，略具光澤，有延展性。密度3.51克 /厘米。熔點725℃。沸點1640℃?；蟽r+2。電離能5.212電子伏特?；瘜W性質相當活潑，能與大多數非金屬反應，在高溫及氧中燃燒會生成過氧化物BaO2。易氧化，能與水作用，生成氫氧化物和氫;溶于酸，生成鹽，鋇鹽除硫酸鋇外都有毒。1808年，英國的戴維，用汞作陰極，電解由重晶石制得的電解質，蒸去汞，而制得鋇。

自然界中有重晶石和碳酸鋇礦。可由熔融的氯化鋇在氯化銨存在下電解而制得。鋇用于制鋇鹽、合金、焰火等;也是精制煉銅時的優(yōu)良去氧劑。

元素原子量:226，密度6.0克/立方厘米(20℃)。熔點700℃，沸點 約1140℃。銀白色有光澤的軟金屬。在空氣中不穩(wěn)定，易與空氣中氮和氧化合。與水作用放出氫氣，生成氫氧化鐳Ra(OH)2。溶于稀酸?；瘜W性質與鋇十分相似;所有鐳鹽與相應的鋇鹽是同晶型的。鐳能生成僅微溶于水的硫酸鹽、碳酸鹽、鉻酸鹽、碘酸鹽;鐳的氯化物、溴化物、氫氧化物溶于水。已知鐳有13種同位素，226Ra半衰期最長，為1622年。

1898年，由瑪麗·居里(Marie Curie)和皮爾·居里(Pierre Curie)發(fā)現。1910年，居里夫人和德比恩電解純的氯化鐳溶液，用汞作陰極，先得鐳汞齊，然后蒸餾去汞，獲得金屬鐳。鐳存在于多種礦石和礦泉中，但含量極稀少，較多的來源于瀝青鈾礦中。在處理瀝青鈾礦提取鈾時，鐳經常與鋇一起在不溶于酸的殘渣中以硫酸鹽形式回收，提純獲得。鐳能放射出α和γ兩種射線，并生成放射性氣體氡。鐳放出的射線能破壞、殺死細胞和細菌。因此，常用來治療癌癥等。此外，鐳鹽與鈹粉的混合制劑，可作中子放射源，用來探測石油資源、巖石組成等。