Всі елементи в Періодичній системі ділять умовно на метали і неметали. До неметалічних елементів відносяться:

He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, F, Cl, Br, I, At, O, S, Se, Te, N, P, As, C, Si, B, H

Всі інші елементи вважаються металевими.

Прості речовини (елементи в природному вигляді) також поділяють на метали і неметали, грунтуючись на їх фізико-хімічних властивостях. Так, за фізичними властивостями, наприклад по електропровідності, бор – нематалл, а мідь – метал, хоча можливі виключення (графіт).

В Періодичній системі неметали – це елементи головних груп (А-груп), починаючи з IIIА групи (бор); інші елементи А-груп і всі елементи Б-груп – метали. У головних групах металеві властивості виразніші для більш важких елементів, причому в IА-групу входять тільки метали, а в VIIА і VIIIА групи – тільки неметали.

У головних групах металеві властивості елементів збільшуються, а неметалічні властивості зменшуються зі зростанням порядкового номера елемента.

У періодах для елементів головних груп металеві властивості зменшуються, а неметалічні властивості збільшуються зі зростанням порядкового номера елемента.

Звідси випливає, що найтиповіший неметалевий елемент – це флуор F, найтиповіший металевий елемент – це цезій Cs (якщо не розглядати елементи сьомого незакінченого періоду, зокрема аналог цезію – радіоактивний елемент францій Fr).

У періодичної системі чітко видно природні межі, щодо яких спостерігається зміна властивостей елементів. IА група містить типові метали, елементи VIIIА групи (благородні гази) – типові неметали, проміжні групи включають неметали ( «вгорі» таблиці елементів) і метали ( «внизу» таблиці елементів). Інша межа між металами і неметалами відповідає елементам Be-Al-Ge-Sb-Po (діагональна межа). Елементи самої цієї межі і що примикають до неї мають одночасно і металеві, і неметалеві властивості; цим елементам притаманна амфотерна поведінка. Прості речовини цих елементів можуть зустрічатися як у вигляді металевих, так і неметалевих модифікацій (алотропних форм). У літературі минулих років такі елементи, як германій Ge, називали напівметал.

В якості запобіжного металевого і неметалевого характеру елементів можна прийняти енергію іонізації їх атомів.

Енергія іонізації – це енергія, яку необхідно затратити для повного видалення одного електрона від атома.

Зазвичай метали, мають відносно низьку енергією іонізації (496 кДж/моль Na, 503 кДж/моль Ba, 589 кДж/моль Tl), а неметали – високу енергією іонізації (1680 кДж/моль F, 1401 кДж/моль N, 999 кДж/моль S). Атомам елементів, що виявляють амфотерну поведінку (Be, Al, Ge, Sb, Po і ін.), відповідають проміжні значення енергії іонізації (762 кДж/моль Ge, 833 кДж/моль Sb), а благородним газам – найвищі значення (2080 кДж/моль Ne, 2372 кДж/моль He). У межах групи Періодичної системи значення енергії іонізації атомів зменшуються зі зростанням порядкового номера елемента, тобто при збільшенні розмірів атомів.

Електропозитивні і електронегативні елементи.

Відповідно до схильністі атомів елементів утворювати позитивні і негативні одноатомні іони, розрізняють електропозитивні і електронегативні елементи.

Атоми електронегативних елементів мають високу спорідненість до електрону. Атоми таких елементів дуже міцно утримують власні електрони і мають тенденцію приймати додаткові електрони в хімічних реакціях.

Атоми електропозитивних елементів мають низьку спорідненість до електрону. Атоми таких елементів слабо утримують власні електрони і мають тенденцію втрачати ці електрони в хімічних реакціях.

Найбільш електропозитивними елементами є типові метали (елементи IА групи), а електронегативними елементами – типові неметали (елементи VIIIА групи).

Електропозитивний характер елементів збільшується при переході зверху вниз в межах головних груп і зменшується при переході зліва направо в межах періодів.

Електронегативний характер елементів зменшується при переході зверху вниз в межах головних підгруп і збільшується при переході зліва направо в межах періодів.

Таким чином, самим електропозитивним елементом в Періодичній системи є цезій Cs, а самим електронегативним елементом – флуор F. Всі елементи побічних підгруп мають більш-менш виражений електропозитивний характер.

Кислотно-основні властивості елементів.

Класифікація елементів може бути проведена за характером утворених ними сполук з оксигеном – оксидів. Багато з оксидів при взаємодії з водою утворюють кислотні або основні гідроксиди.

C + O₂ = CO₂ – карбон(IV) оксид

CO₂ + H₂O = H₂CO₃ – карбонова кислота (кислотний гідроксид)

Для кальцію відомі

2Ca + O₂ = 2CaO – кальцій оксид

CaO + H₂O = Ca(OH)₂ – кальцій гідроксид (основний гідроксид)

Оксидам типових неметалів відповідають кислотні гідроксиди, а оксидам типових металів – основні гідроксиди.

Елементи головних груп, розташовані на діагональному кордоні (Be, Al, Ge, Sb, Po) і ті що примикають до них, утворюють амфотерні оксиди і амфотерні гідроксиди. Первинною ознакою амфотерності оксидів і гідроксидів є їх взаємодія з типовими кислотними та основними оксидами і гідроксидами.

Наприклад, для алюміній оксиду і алюміній гідроксиду характерні реакциіі:

(1)

Al₂O₃ + 6HNO₃ = 2Al(NO₃)₃ + 3H₂O
2Al(OH)₃ + 3N₂O₅ = 2Al(NO₃)₃ + 3H₂O

(2)

Al₂O₃ + 2NaOH = 2NaAlO₂ + H₂O
2Al(OH)₃ + Na₂O = 2NaAlO₂ + 3H₂O

При взаємодії з типовим кислотним оксидом N₂O₅ і кислотним гідроксидом HNO₃ [реакція (1)] алюміній оксид і алюміній гідроксид утворює сіль Al(NO₃)₃ – алюміній нітрат, отже, в цих реакціях алюміній оксиду і алюміній гідроксиду відповідає основний характер. При взаємодії з типовим основним оксидом Na₂O і гідроксидом NaOH [реакція (2)] алюміній оксид і алюміній гідроксид утворює сіль NaAlO₂ – натрій діоксоалюмінат(III), отже, в цих реакціях алюміній оксиду і алюміній гідроксиду відповідає кислотний характер. Таким чином, алюміній оксид і алюміній гідроксид виявляють амфотерні властивості.

При виявленні амфотерного характеру оксидів і гідроксидів важливим є не факт практичного здійснення реакцій з типовими кислотними та основними оксидами і гідроксидами (часто такі реакції протікають в незначній мірі або взагалі неможливі), а практичне існування двох типів солей (отриманих будь-яким іншим способом), в яких розглянутий елемент входить до складу позитивного або негативного іона.

Для оксидів елементів головних груп в Періодичній системі зліва направо в межах періодів зменшується основний характер, але зростає кислотний характер; зверху вниз в межах груп зростає основний характер, але зменшується кислотний характер.

Наприклад, елементи третього періоду утворюють такі оксиди: Na і Mg – основні, Al – амфотерний, а Si, P, S, Cl – кислотні. Елементи в IVА групі мають оксиди: C, Si – кислотні, Ge, Sh – амфотерні, Pb – основний.

Оксиди елементів побічних груп завжди в тій чи іншій мірі амфотерні. Їх хімічні властивості визначаються валентністю яку вони проявляють і, як наслідок, різноманітністю ступенів окислення.

З підвищенням ступені окислення основний характер оксидів перехідних елементів зменшується, але одночасно зростає їх кислотний характер.

Наприклад, манган (елемент VIIБ групи) проявляє в сполуках з оксигеном ступені окислення від II до VII:

Mn^IIO; Mn^III₂O₃; Mn^IVO₂; Mn^VII₂O₇;

Очевидно, що у оксиду MnO переважає основний характер, у оксиду Mn₂O₇ – кислотний характер, а оксиди Mn^III і Mn^IV – амфотерні.