Взгляни на таблицу Менделеева: металлы занимают всё, что слева и снизу от диагонали бор—астат, — больше половины клеток. У их атомов на внешнем уровне мало электронов, обычно один-три, и держатся они слабо, поэтому металлы легко их отдают.
В куске металла атомы упакованы в кристаллическую решётку, а внешние электроны отданы в общий «электронный котёл» и свободно перемещаются между ионами. Такой тип связи называют металлической связью. Одна эта особенность объясняет сразу весь список общих свойств.
А вот твёрдость и температура плавления у металлов очень разные: ртуть жидкая уже при комнатной температуре, натрий режется ножом, а вольфрам — самый тугоплавкий, из него делали нити ламп накаливания. Металлы — одно семейство, но совсем не близнецы.
Во всех реакциях металлы ведут себя одинаково — отдают электроны, то есть окисляются. Разница только в том, кто эти электроны забирает. Отсюда четыре типа реакций.
Кто активнее, а кто нет — решает ряд активности металлов. На ОГЭ он лежит перед тобой в справочных материалах, так что правила 2–4 достаточно понять, а не зубрить.
Щелочные металлы — литий, натрий, калий и их соседи по IA группе. На внешнем уровне у них один электрон, расстаются они с ним мгновенно, поэтому это чемпионы активности среди металлов.
В природе в чистом виде щелочные металлы не встречаются — только в соединениях. Самое известное — поваренная соль NaCl.
Щёлочноземельный металл, два электрона на внешнем уровне. Реагирует с холодной водой: Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑. Гидроксид кальция — та самая известковая вода, которой распознают углекислый газ. Соединения кальция — это мел, мрамор, известняк и наши кости.
Самый распространённый металл земной коры. Активный, но защищён плотной оксидной плёнкой Al₂O₃, которая мгновенно затягивает царапины, — поэтому алюминиевая посуда не растворяется в чае. С кислотами реагирует после разрушения плёнки: 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑. Особенность алюминия: его оксид и гидроксид амфотерны — реагируют и с кислотами, и со щелочами.
Металл средней активности с двумя рабочими степенями окисления: +2 и +3. С соляной кислотой даёт соль железа(II): Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑. С хлором — сразу железо(III): 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃. Ржавчина на гвозде — результат медленного окисления железа кислородом воздуха при участии воды.