Объяснять физические свойства металлов через металлическую связь и строение решётки.
Решётка, электроны и свойства металла
Положение элемента объясняет строение атома, а тип связи и решётки — проводимость, пластичность и отличие металла от других твёрдых веществ.
Металлический кристалл состоит из положительных атомных остовов и общих делокализованных электронов. Их направленное движение переносит заряд, а быстрый обмен энергией обеспечивает теплопроводность. Электроны поверхности взаимодействуют со светом и создают блеск. Ненаправленное притяжение сохраняется при смещении слоёв, поэтому многие металлы ковки и пластичны, хотя степень этих свойств у чистых металлов и сплавов различается.
Сравнение решёток уточняет эту модель. В ионном кристалле закреплены катионы с анионами; в атомном узлы соединяет прочная ковалентная сеть; молекулярный образован отдельными молекулами и более слабыми межмолекулярными силами. Отсюда различаются проводимость, хрупкость, твёрдость и температура плавления. Конкретные значения плотности и прочности нельзя приписывать всему классу. В сплаве металл объединён с другими компонентами, а состав подбирают под нужные прочность, пластичность, коррозионную стойкость и плотность.
Положение элемента связывают с электронной оболочкой: период показывает занятые уровни, современная группа главного элемента — число валентных электронов с нужной поправкой, а Z задаёт заряд ядра, протоны и электроны нейтрального атома. Для изотопа нейтроны находят как A-Z. В школьной короткой форме металлы расположены преимущественно слева и ниже диагональной границы, а также среди переходных, лантаноидов и актиноидов; пограничные свойства изменяются постепенно.
У многих металлов на внешнем уровне находятся один, два или три электрона; их отдача создаёт катион и показывает восстановительную роль металла. Малое число внешних электронов вместе с увеличением радиуса облегчает отдачу: в периоде металлический характер в целом возрастает справа налево, а в главной группе — сверху вниз.