Теория:
Металлы в природе
Из \(118\) известных на данный момент химических элементов \(96\) образуют простые вещества с металлическими свойствами, поэтому их называют металлическими элементами.
Металлические химические элементы в природе могут встречаться как в виде простых веществ, так и в виде соединений. То, в каком виде встречаются металлические элементы в природе, зависит от химической активности образуемых ими металлов.
Ряд активности металлов
| \(Li, K, Ba, Ca, Na, Mg\) | \(Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb\) | \(Cu, Hg, Ag, Pt, Au\) | |
активные металлы | металлы средней активности | неактивные металлы |
Металлические элементы, образующие химически активные металлы (Li–Mg), в природе чаще всего встречаются в виде солей (хлоридов, фторидов, сульфатов, фосфатов и других).
 |  |  |
Рис. \(1\). Сильвин — хлорид калия с примесями | Рис. \(2\). Галит состоит из хлорида натрия | Рис. \(3\). Кальцит состоит из карбоната кальция |
В растворённом виде соли натрия, кальция и магния содержатся в природных водах. Кроме того, соли активных металлов — важная составная часть живых организмов. Например, фосфат кальция является главной минеральной составной частью костной ткани.
Металлические химические элементы, образующие металлы средней активности (Al–Pb), в природе чаще всего встречаются в виде оксидов и сульфидов.
 |  |  |
Рис. \(4\). Минерал корунд состоит из оксида алюминия | Рис. \(5\). Оксид железа(\(III\)) образует минерал гематит | Рис. \(6\). Минерал галенит cостоит из сульфида свинца(\(II\)) |
Металлические элементы, образующие химически неактивные металлы (Cu–Au), в природе чаще всего встречаются в виде простых веществ.
 |  |  |
| Рис. \(7\). Самородное золото | Рис. \(8\). Самородное серебро | Рис. \(9\). Самородная платина |
Исключение составляют медь и ртуть, которые в природе встречаются также в виде химических соединений.
 |  |  |
Рис. \(10\). Минерал халькозин содержит сульфид меди (\(I\)) | Рис. \(11\). Гидроксокарбонат меди(\(II\)) малахит | Рис. \(12\). Минерал киноварь содержит сульфид ртути(\(II\)) |
Положение элементов металлов в Периодической системе, особенности строения и свойств их атомов
В Периодической системе химических элементов металлы занимают левый нижний угол и находятся в главных (А) и побочных (Б) группах.
Рис. \(13\). Положение металлов в Периодической системе. Знаки металлических химических элементов расположены ниже ломаной линии B — Si — As — Te
В электронной оболочке атомов металлов на внешнем энергетическом уровне, как правило, содержится от \(1\) до \(3\) электронов. Исключение составляют только металлы \(IV\)А, \(V\)А и \(VI\)А группы, у которых на наружном энергетическом уровне находятся соответственно четыре, пять или шесть электронов.
В атомах металлов главных подгрупп валентные электроны располагаются на внешнем энергетическом уровне, а у металлов побочных подгрупп — ещё и на предвнешнем энергетическом уровне.
Радиусы атомов металлов больше, чем у атомов неметаллов того же периода. В силу отдалённости положительно заряженного ядра атомы металлов слабо удерживают свои валентные электроны.
Рис. \(14\). Характер изменения радиусов атомов химических элементов в периодах и в группах. Радиусы атомов металлов существенно больше, чем радиусы атомов неметаллов, находящихся в том же периоде
Главное отличительное свойство металлов — это их сравнительно невысокая электроотрицательность (ЭО) по сравнению с неметаллами.
Рис. \(15\). Величины относительных электроотрицательностей (ОЭО) некоторых химических элементов (по Л. Полингу). ОЭО металлических химических элементов уступает соответствующей величине неметаллических химических элементов
Атомы металлов, вступая в химические реакции, способны только отдавать электроны, то есть окисляться, следовательно, в ходе превращений могут проявлять себя в качестве восстановителей.
Источники:
Рис. 1. Сильвин https://www.shutterstock.com/ru/image-photo/potassium-salt-on-white-background-lies-1589597632
Рис. 2. Галит https://image.shutterstock.com/image-photo/halite-salt-cubes-isolated-on-600w-499534720.jpg
Рис. 3. Кальцит https://cdn.pixabay.com/photo/2015/04/18/13/22/calcite-728720_960_720.jpg
Рис. 4. Минерал корунд https://image.shutterstock.com/image-photo/macro-photography-natural-mineral-geological-600w-1255553242.jpg
Рис. 5. Оксид железа https://www.shutterstock.com/ru/image-photo/heap-natural-iron-ore-isolated-on-131632697
Рис. 6. Галенит https://cdn.pixabay.com/photo/2014/05/04/18/16/galena-337703_960_720.jpg
Рис. 7. Самородное золото https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/Stringer156_nugget.jpg
Рис. 7. Самородное золото https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/Stringer156_nugget.jpg
Рис. 8. Самородное серебро https://cdn.pixabay.com/photo/2019/08/28/20/06/silver-4437577_960_720.jpg
Рис. 9. Самородная платина https://www.shutterstock.com/ru/image-photo/natural-platinum-nugget-isolated-on-white-1524944957
Рис. 10. Минерал халькозин https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5f/Chalcocite.jpg
Рис. 11. Малахит https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ee/MoreMalachite.jpg/1024px-MoreMalachite.jpg
Рис. 12. Киноварь https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/Cinnabar.jpg
Рис. 13. Положение металлов в Периодической системе © ЯКласс
Рис. 14. Характер изменения радиусов атомов © ЯКласс
Рис. 15. Величины относительных электроотрицательностей © ЯКласс