的非金属是一组位于周期表的右侧的元素,除了氢被位于组1(IA)中,用碱金属。如果想知道它们是什么,则必须查看p块的右上角。
非金属原子相对较小,并且其外部电子外壳具有大量电子。非金属元素包括固体,液体和气体。尽管它们中的大多数处于气态,但其中一些使大气充满。
棕色非金属元素
非金属的很大一部分以化合物和大分子的形式存在于所有生物中。例如:所有蛋白质,脂质,碳水化合物和核酸中都存在碳,氧和氢。
磷存在于所有核酸以及某些碳水化合物和脂质中。在许多蛋白质中发现了硫。氮是所有核酸和蛋白质的一部分。
另一方面,地下,甲烷气体和原油几乎完全由非金属元素组成。实际上,碳氢化合物(碳和氢)给出了一个概念,尽管元素周期表中的非金属元素数量较少,但非金属的含量却很高。
历史
自远古时代(公元前3750年)以来,埃及人就使用煤来还原其矿物中的铜,这些矿物包括轻石和孔雀石。
1669年,Hennin Brand成功地从收集的尿液中分离了磷。亨利·卡文迪许(Henry Cavendish,1776年)成功地鉴定了氢,尽管包括罗伯·博伊尔(Robert Boyle,1670年)在内的数名研究人员通过使强酸与金属反应产生了氢。
卡尔·谢勒(Carl Scheele)通过加热汞与硝酸盐的氧化物来产生氧气(1771)。Curtois尝试从海藻中制备硝石时成功分离了碘(1811)。Balard和Gmelin分离出溴(1825年)。
1868年,詹森(Janssen)和洛克(Lockger)通过在研究不属于其他元素的太阳光谱中观察到一条黄线独立地发现了氦。Moissan成功地分离了氟(1886年)。
1894年,瑞利勋爵和拉姆齐勋爵通过研究氮的性质发现了氩气。Ramsay和Travers(1898)通过从空气中进行低温蒸馏,从液态氩中分离出x,氖和氙。
物理和化学特性
硫是最具代表性的非金属元素之一。资料来源:本·米尔斯(Wiki)。
物理
非金属的一些物理性质是:
-除了石墨形式的碳以外,它们的电导率低,石墨是很好的电导体。
-它们可能以固体,液体或气体的物理外观出现。
-除了金刚石形式的碳以外,它们的导热系数很低,但不能起到隔热作用。
-与金属的金属光泽不同,它们的光泽很小。
-非金属固体易碎,因此它们不具有延展性或延展性。
-它们的熔点和沸点低。
-它们可以具有不同的晶体结构。因此磷,氧和氟具有立方晶体结构。氢,碳和氮,六角形;以及硫,氯,溴和碘,正交晶。
化学
非金属的特征在于具有高电离能和高电负性值。例如,氟具有最高的电负性(3.98),是非金属中活性最高的元素。
但令人惊讶的是,稀有气体氦(5.5)和氖(4.84)具有最高的电负性。但是,由于外部电子壳体已满,因此它们具有化学惰性。
非金属与金属形成离子化合物,并与非金属形成共价键。
发现非金属元素形成通过共价键连接的双原子分子。同时,稀有气体的原子为原子单位的形式。
它们形成与水反应生成酸的酸性氧化物。
非金属族和元素
第一组
它由氢,一种无色无味的双原子气体组成。氧化态+1。它的密度比空气低。在固态时,它具有六方晶体结构。氢不是很活泼。
14组
碳是该组中唯一的非金属。石墨形式的碳是有光泽的固体,具有六方晶体结构。它具有很高的电导率。它最常见的氧化态是+2和+4。
15组
氮
无色无味气体。它是一种反应性较弱的元素,比空气密度稍大。最常见的氧化态:-3和+5。它形成双原子分子N 2。
比赛
固体,其颜色可以是白色,黄色或黑色。反应性小。斜方晶体结构。电负性2.1。最常见的氧化态:-3和+5。
16组
氧
无色或淡蓝色气体,无味。通常无反应。立方晶体结构。它是绝缘体和强氧化剂。电负性3.5。氧化态-2
硫
浅黄色,脆性,中等反应性固体。斜方晶体结构。形成共价键。电负性2.5。最常见的氧化态:-2,+ 2,+ 4和+6。
硒
灰色或微红色至黑色固体。灰色硒表现出光敏导电性。它是一种软而脆的固体。电负性2.4。氧化态:-2,+ 2,+ 4和+6。
17组
氟
它是淡黄色气体,有剧毒。这是一个非常敏感的元素。它以双原子分子F 2的形式出现。在固态时,它以立方晶形式结晶。电负性3.98。氧化态-1。
氯
它是绿黄色的气体。它呈现双原子分子Cl 2。这是非常反应性的。在固态中,晶体结构是正交的。电负性3.0。氧化态:-1,+ 1,+ 3,+ 5,+ 7。
溴
它是一种红棕色液体。电负性2.8。氧化态-1,+ 1,+ 3,+ 5和+7。
碘
它是黑色固体,升华后会散发出紫罗兰色的蒸气。斜方晶体结构。金属碘化物是离子性的。电负性2.5。氧化态:-1,+ 1,+ 3,+ 5和+7。
阿斯塔图斯
它是纯黑色。立方晶体结构居中于面部。电负性2.2。它是一种弱氧化剂。
18组
氦
它具有很高的热导率。电负性5.5。它是化学惰性的,不易燃。低密度和高流动性。
氖
液态冷却能力高。电负性4.84。它是稀有气体中反应最少的。
氩气
它比空气更稠密。化学惰性。电负性3.2。
氪
电负性2.94。它可以与氟反应形成二氟化rypto(KrF 2)。
氙
它穿过血脑屏障。它通过发光来响应电流。电负性2.2。与氟,金和氧形成络合物。
氡
它是一种放射性元素。电负性2.06。它与氟(RnF 2)和氧(RnO 3)形成化合物。
应用领域
氢
它用于火箭推进,并在使用氢的汽车发动机中用作燃料。它用于合成氨(NH 3)和脂肪氢化。
碳
石墨用于制造体育用品的铅笔和高强度纤维。钻石被用作高价值的宝石,在钻孔中被用作磨料。二氧化碳用于生产碳酸饮料。
氮
它用于生产氨,硝酸和尿素。氮是植物必不可少的元素,可用于制造肥料。
比赛
白磷用作灭鼠剂,杀虫剂和烟花工业中的磷。红磷用来做火柴。它的化合物也用于制造肥料。
氧
氧气用于制造钢铁,塑料和纺织品。它也用于火箭推进剂,氧气疗法以及飞机,潜艇和太空飞行中的呼吸辅助。
硫
它用作生产硫酸,火药和橡胶硫化的原料。亚硫酸盐用于漂白纸和杀真菌剂。
硒
它用于使玻璃呈现深红色。它也可用于中和因玻璃被铁化合物污染而产生的绿色调。它用于光电电池,并应用于门和电梯。
氟
它被添加到牙膏中以预防蛀牙。氟化氢用作聚四氟乙烯的原料。单原子氟用于制造半导体。
氯
它用于萃取冶金和碳氢化合物的氯化反应,用于生产各种产品,例如PVC。氯用于木浆和纺织品漂白剂中。它也用作水消毒剂。
溴
它用于制备感光透镜和摄影胶片中的溴化银,也用于制造镇静剂溴化钠和汽油中的抗爆成分二溴甲烷。
碘
加入碘化钾(KI)可预防甲状腺肿大。碘tin被用作防腐剂和杀菌剂。碘是甲状腺激素的一部分。
氦
它用于填充热气球,并与氧气混合以进行深水呼吸。它用于惰性气氛中的焊接,也有助于保持研究中的极低温度。
氖
在用电(霓虹灯红色)照明的玻璃管中。
氩气
它用于为焊接和填充白炽灯泡创造气氛。
氙
氙气和k气的混合物用于在短时间照相曝光中产生高强度闪光灯。
氡
它用于通过放射疗法治疗癌性肿瘤。
参考文献
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