1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||
1 | H | Hej | |||||||||||||||||
2 | Li | Være | B | VS | IKKE | O | F | Født | |||||||||||
3 | Ikke relevant | Mg | Al | Ja | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
4 | K | Det | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Eller | Cu | Zn | Ga | Ge | Es | Se | Br | Kr | |
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | I | Sn | Sb | Du | jeg | Xe | |
6 | Cs | Ba | * | Læs | Hf | Dit | W | Re | Knogle | Ir | Pt | På | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | På | Rn |
7 | Fr | Ra | * * |
Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | |||||||||||||||||||
* |
Det | Det her | Pr | Nd | Om eftermiddagen | Sm | Havde | Gd | TB | D y | Ho | Er | Tm | Yb | |||||
* * |
Ac | Th | Pa | U | Np | Kunne det | Er | Cm | Bk | Jf | Er | Fm | Md | Ingen | |||||
Li | Metaller | ||||||||||||||||||
B | Metalloider | ||||||||||||||||||
H | Ikke-metaller | ||||||||||||||||||
Mt | Ukendt kemisk karakter |
Et ikke-metal er et kemisk element, hvis atomer i et enkelt legeme er bundet af kovalente bindinger eller intermolekylære bindinger og ikke af metalliske bindinger . De er gode elektriske og termiske isolatorer , for det meste meget flygtige , kendetegnet ved en lavere tæthed og ændring af tilstandstemperaturer generelt meget lavere end metaller, med den bemærkelsesværdige undtagelse af kulstof . Deres ioniseringsenergi og elektronegativitet er høje, deres oxider er sure , og de danner ionbindinger med metaller , der erhverver eller samler elektroner, når de reagerer med andre grundstoffer eller forbindelser . I fast tilstand , udviser de sløve eller svagt skinnende overflader (selv dem af iod har metallisk glans ), er temmelig skøre og skørt (med undtagelse af diamant carbon ), og er blottet for den elasticitet , bøjelighed og duktilitet karakteristisk for metaller .
I det periodiske system er ikke-metal begrænset til det øverste højre hjørne, afgrænset til venstre for dem af metalloider . 17 grundstoffer anses generelt for at være ikke-metalliske, hvoraf 11 er gasformige ( hydrogen , helium , nitrogen , ilt , fluor , neon , chlor , argon , krypton , xenon og radon ) ved omgivelsestemperatur og tryk, 5 er faste ( carbon , fosfor , svovl , selen og iod ), og 1 er flydende: brom .
Tabellen nedenfor viser nogle egenskaber for ikke-metaller.
Element |
Atomic masse |
Melting temperatur |
Temperatur koger |
masse volumen |
Ray kovalent |
Elektronisk konfiguration |
Ionisering energi |
Elektronegativitet ( Pauling ) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Brint | 1,007975 u | −259,16 ° C | −252,879 ° C | 0,08988 g · L- 1 | 31 ± 17.00 | 1s 1 | 1 312,0 kJ · mol -1 | 2.20 |
Helium | 4.002602 u | - | −268,928 ° C | 0,1786 g · L- 1 | 28 pm | 1s 2 | 2 372,3 kJ · mol -1 | - |
Kulstof | 12.0106 u | 3.642 ° C | 2.267 g · cm -3 | Kl. 69 | [ He ] 2s 2 2p 2 | 1 086,5 kJ · mol -1 | 2,55 | |
Kvælstof | 14.006855 u | -210,00 ° C | −195,795 ° C | 1,251 g · L- 1 | 71 ± 13.00 | [ He ] 2s 2 2p 3 | 1 402,3 kJ · mol -1 | 3.04 |
Ilt | 15.99940 u | −218,79 ° C | −182,962 ° C | 1,429 g · L- 1 | 66 ± 14:00 | [ He ] 2s 2 2p 4 | 1 313,9 kJ · mol -1 | 3.44 |
Fluor | 18.99840316 u | −219,67 ° C | −188,11 ° C | 1.696 g · L- 1 | 64 pm | [ He ] 2s 2 2p 5 | 1681 kJ · mol -1 | 3.98 |
Neon | 20.1797 (6) u | −248,59 ° C | −246,046 ° C | 0,9002 g · L -1 | 58 kl | [ He ] 2s 2 2p 6 | 2 080,7 kJ · mol -1 | - |
Fosfor | 30,97376200 u | 44,15 ° C | 280,5 ° C | 1,823 g · cm -3 | 107 ± 3 pm | [ Ne ] 3s 2 3p 3 | 1 011,8 kJ · mol -1 | 2.19 |
Svovl | 32,0675 u | 115,21 ° C | 444,6 ° C | 2,07 g · cm -3 | 105 ± 3 pm | [ Ne ] 3s 2 3p 4 | 999,6 kJ · mol -1 | 2,58 |
Klor | 35,4515 u | −101,5 ° C | −34,04 ° C | 3,2 g · L- 1 | 102 ± 16.00 | [ Ne ] 3s 2 3p 5 | 1 251,2 kJ · mol -1 | 3.16 |
Argon | 39.948 (1) u | −189,34 ° C | −185,848 ° C | 1.784 g · L- 1 | 106 ± 22:00 | [ Ne ] 3s 2 3p 6 | 1 520,6 kJ · mol -1 | - |
Selen | 78.971 (8) u | 221 ° C | 685 ° C | 4,81 g · cm -3 | 120 ± 16.00 | [ Ar ] 4s 2 3d 10 4p 4 | 941,0 kJ · mol -1 | 2,55 |
Brom | 79.904 (3) u | −7,2 ° C | 58,8 ° C | 3,1028 g · cm -3 | 120 ± 3 pm | [ Ar ] 4s 2 3d 10 4p 5 | 1 139,9 kJ · mol -1 | 2,96 |
Krypton | 83.798 (2) u | −157,37 ° C | −153,415 ° C | 3,749 g · L- 1 | 116 ± 16.00 | [ Ar ] 4s 2 3d 10 4p 6 | 1 350,8 kJ · mol -1 | 3.00 |
Jod | 126,90447 u | 113,7 ° C | 184,3 ° C | 4,933 g · cm -3 | 139 ± kl | [ Kr ] 5s 2 4d 10 5p 5 | 1008,4 kJ · mol -1 | 2.66 |
Xenon | 131,293 (6) u | −111,75 ° C | -108,099 ° C | 5,894 g · L- 1 | 140 ± 9 pm | [ Kr ] 5s 2 4d 10 5p 6 | 1170,4 kJ · mol -1 | 2.6 |
Radon | [222] | −71 ° C | −61,7 ° C | 9,73 g · L- 1 | 150 pm | [ Xe ] 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 | 1037 kJ · mol -1 | 2.2 |
Selv om metaller er fem gange så mange end ikke-metaller, udgør sidstnævnte næsten alle levende væsener: brint, kulstof, nitrogen, ilt og fosfor er de vigtigste bestanddele af biologiske molekyler, mens svovl og i mindre grad selen kommer ind i sammensætning af mange proteiner . Oxygen alene udgør næsten halvdelen af massen af jordskorpen , havene og atmosfæren . Endelig udgør hydrogen og helium tilsammen mere end 99% af det baryoniske stof i det observerbare univers .
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||
1 | H | Hej | |||||||||||||||||
2 | Li | Være | B | VS | IKKE | O | F | Født | |||||||||||
3 | Ikke relevant | Mg | Al | Ja | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
4 | K | Det | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Eller | Cu | Zn | Ga | Ge | Es | Se | Br | Kr | |
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | I | Sn | Sb | Du | jeg | Xe | |
6 | Cs | Ba |
* |
Læs | Hf | Dit | W | Re | Knogle | Ir | Pt | På | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | På | Rn |
7 | Fr | Ra |
* * |
Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | |||||||||||||||||||
* |
Det | Det her | Pr | Nd | Om eftermiddagen | Sm | Havde | Gd | TB | D y | Ho | Er | Tm | Yb | |||||
* * |
Ac | Th | Pa | U | Np | Kunne det | Er | Cm | Bk | Jf | Er | Fm | Md | Ingen | |||||
Li | Alkalimetaller | ||||||||||||||||||
Være | Jordalkalimetaller | ||||||||||||||||||
Det | Lanthanider | ||||||||||||||||||
Ac | Actinides | ||||||||||||||||||
Sc | Overgangsmetaller | ||||||||||||||||||
Al | Dårlige metaller | ||||||||||||||||||
B | Metalloider | ||||||||||||||||||
VS | Polyatomiske ikke-metaller | ||||||||||||||||||
O | Diatomiske ikke-metaller | ||||||||||||||||||
Født | Monatomiske ikke-metaller | ||||||||||||||||||
Nh | Ukendt kemisk karakter |
I modsætning til metaller danner ikke-metal enkle legemer , hvor atomer er forenet af kovalente bindinger eller intermolekylære bindinger og ikke af metalbindinger . Når vi bevæger os lige gennem det periodiske system fra metalloiderne, har atomer i enkeltlegemer tendens til at danne et faldende antal kovalente bindinger med nærliggende atomer:
Denne progressive tendens til at reducere antallet af kovalente bindinger pr. Atom går hånd i hånd med den stigende påstand om den enkelte legems ikke-metalliske karakter. Det gør det således muligt at klassificere ikke-metaller i tre familier :
Der er fire polyatomiske ikke-metaller i standardtilstand : kulstof , fosfor , svovl og selen . Deres koordination går fra 4 for diamant til 2 for svovl og selen og passerer gennem 3 for grafit og fosfor. De er alle faste i standardtilstand og udviser en mere udtalt metallisk karakter end andre ikke-metaller. De således generelt have en halvleder allotrope , såsom carbon grafit og grå selen.
Svovl er den mindst metalliske af de fire, dens allotroper er ret sprøde og glasagtige med lav elektrisk ledningsevne . Det kan ikke desto mindre præsentere metalliske aspekter, for eksempel gennem formbarhed af amorft svovl og det metalliske udseende af polythiazyl (SN) x, som fremkalder bronze .
Polyatomiske ikke-metaller skelnes fra ikke-metaller ved deres høje koordination såvel som ved det høje smeltepunkt og kogepunktet for deres termodynamisk mest stabile form. De har også den bredeste væskeamplitude (dvs. temperaturområdet, hvor de er flydende ved atmosfærisk tryk) samt den laveste flygtighed ved stuetemperatur.
De udviser også en udviklet allotropi såvel som en markant tendens til sammenkædning , men en svag affinitet med hydrogenbindinger . Kulstofens evne til sammenkædning er grundlæggende både i organisk kemi og i biokemi , for så vidt som det er grundlaget for al kemi af carbonhydrider og sikrer eksistensen af carbonkæder, der udgør rygraden i utallige biologiske molekyler.
Der er syv diatomiske ikke-metaller i standard tilstand : hydrogen ( H 2), Nitrogen ( N 2), ilt ( O 2), Fluor ( F 2), Chlor ( Cl 2), Brom ( Br 2) og jod ( I 2). Fem af dem er gasformige ved stuetemperatur og tryk, de to andre er flygtige ved stuetemperatur. De er generelt meget gode elektriske isolatorer og er meget elektronegative . Undtagelserne fra disse generelle regler ligger i slutningen af familien : brint er svagt elektronegativt på grund af dets specielle elektroniske konfiguration , mens jod i krystalliseret form er halvleder i planet for dets atomiske lag, men isolerende i retningen. Ortogonal.
Diatomiske ikke-metaller er kendetegnet ved deres koordination lig med 1 såvel som ved deres smeltepunkt og kogepunkt lavere end for polyatomiske ikke-metaller. Deres flydende amplitude er også smallere, og de, der ikke kondenseres, er mere flygtige ved stuetemperatur. De udviser en mindre udviklet allotropi end polyatomiske ikke-metaller samt en mindre markant tendens til sammenkædning . På den anden side udviser de en mere markant evne til at etablere hydrogenbindinger . Endelig er deres ioniseringsenergi også højere.
Der er seks ædelgasser : helium , neon , argon , krypton , xenon og radon . De danner en særlig homogen familie af elementer . Under normale temperatur- og trykforhold er de alle farveløse gasser, der er kemisk inaktive eller ikke meget reaktive. De har hver især den højeste ioniseringsenergi i deres periode og etablerer kun meget svage interatomære bindinger, hvilket resulterer i et meget lavt smeltepunkt og kogepunkt (de er alle luftformige ved tryk og temperatur. Omgivende, inklusive radon, som har en atommasse større end det af bly ).
Fysiske egenskaber | Polyatomiske ikke-metaller | Diatomiske ikke-metaller | Ædle gasser |
---|---|---|---|
Samordning | 2 , 3 eller endda 4 ( diamant ) | 1 | 0 |
Standardtilstand | Solid | For det meste gasformig | Gasformig |
Udseende | Variable farver, glasagtige overflader | Variable farver, kedelige overflader i fast tilstand bortset fra jod , delvist metallisk glans | Farveløs |
Allotropi | Mange allotropes | Få allotropes | Ingen allotropes |
Elasticitet | Enkle kroppe oftest sprøde, med også formbare ( C ), fleksible ( P ) eller duktile ( C , S , Se ) former | Skør i fast tilstand | Blød og uden stor mekanisk modstand i fast tilstand (de knuses let) |
Elektrisk ledningsevne (S cm -1 ) | Dårligt til godt (fra 5,2 × 10 −18 for svovl til 3 × 104 for grafit ) | Dårlig til dårlig (fra ca. 10 -18 for diatomiske gasser til 1,7 × 10 -8 for iod ) | Dårligt (~ 10 −18 ) |
Smeltepunkt (K) | Temmelig høj ( 389 K til 3.800 K ) | Temmelig lav ( 15 K til 387 K ) | Lav til meget lav ( 1 K til 202 K ) |
Kogepunkt (K) | Høj til meget høj ( 718 K til 4300 K ) | Ned til ganske høj ( 21 K til 458 K ) | Lav til meget lav ( 5 K til 212 K ) |
Væskeinterval (K) | Temmelig omfattende ( 232 til 505 K ) | Smalere ( 6 til 70 K ) | Meget smal ( 2 til 9 K ) |
Flygtighed (omgivelsestemperatur) | Lav volatilitet | Mere flygtig | Samlet set den mest ustabile |
Kemiske egenskaber | Polyatomiske ikke-metaller | Diatomiske ikke-metaller | Ædle gasser |
Kemisk karakter | Ikke-metallisk til delvist metallisk | Ikke-metallisk, jod er delvist metallisk | Inert over for ikke-metallisk, radon er delvis kationisk |
Ioniseringsenergi (kJ mol −1 ) | Temmelig lav (9,75 til 11,26) | Højere (10.45 til 17.42) | Blandt de højeste (10,75 til 24,59) |
Elektronegativitet (Allen-skala) | Temmelig lav (2.253 til 2.589) | Højere (2.300 til 4.193) | Blandt de højeste (2.582 til 4.789) |
Oxidationstilstande |
• Positive og negative oxidationstilstande for alle disse grundstoffer • Fra ‒4 for C til +6 for S og Se |
• Negative oxidationstilstande for alle disse grundstoffer, men ustabile for H • Positive oxidationstilstande for alle disse grundstoffer undtagen F , undtagelsesvis for O • Fra ‒3 for N til +7 for Cl , Br og I |
• Kun positive oxidationstilstande blev observeret, og kun for de tungeste ædelgasser • fra +2 for Kr , Xe og Rn til +8 for Xe |
Catenation | Markeret tendens | Mindre tendens | Lille affinitet |
Brintbindinger | Lav kapacitet | Stærk dygtighed | Kendt for Ar , Kr , Xe |
Oxider |
• Mindst en polymer form for alle disse grundstoffer • De fleste af disse grundstoffer ( P , S , Se ) danner briller ; den kuldioxid CO 2danner et glas ved 40 GPa |
• Jodoxider findes i polymer form • Disse grundstoffer danner ikke briller |
• Den Xeo 2er polymer; oxiderne af andre ædle gasser er molekylære • Disse grundstoffer danner ikke briller |
Mange ikke-metaller har adskillige allotrope former, der udviser mere eller mindre metalliske egenskaber afhængigt af tilfældet. Den grafit , standard tilstand af kulstof , og har et skinnende udseende og er en temmelig god leder af elektricitet . Den diamant , derimod, har en gennemsigtig udseende og er en dårlig leder af elektricitet, så det er helt klart ikke metal. Der er andre kulstofallotroper, såsom buckminsterfulleren C 60. Den nitrogen kan danne, foruden dinitrogen N 2standard, tetrazote N 4ustabil gasformig allotrop med en levetid i størrelsesordenen en mikrosekund . Den ilt standard er diatomisk form af dioxygen O 2men eksisterer også som et triatomic molekyle i form af ozon O 3ustabil med en levetid i størrelsesordenen en halv time. Den fosfor har sondringen af at have mere stabile allotropes sin standard tilstand, den hvide fosfor P 4. Således røde fosfor hvide phosphor afledt ved opvarmning over 300 ° C . Den er først amorf og krystalliserer derefter i det kubiske system, hvis opvarmningen fortsættes. Det sorte fosfor er formen termodynamisk stabil, fosfor, grafitlignende struktur, med en lys gnist og lignende elektriske egenskaber. Fosfor findes også i form af diphosphorpentaoxid P 2ustabil. Den svovl har allotropes mere end noget andet element. Bortset fra den såkaldte plastsvovl er alle ikke-metalliske. Den selen har en flerhed af ikke-metalliske isotoper og en ledende form af elektricitet, grå selen. Den iod også eksisterer halvleder amorf form.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||
1 | H | Hej | |||||||||||||||||
2 | Li | Være | B | VS | IKKE | O | F | Født | |||||||||||
3 | Ikke relevant | Mg | Al | Ja | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
4 | K | Det | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Eller | Cu | Zn | Ga | Ge | Es | Se | Br | Kr | |
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | I | Sn | Sb | Du | jeg | Xe | |
6 | Cs | Ba |
* |
Læs | Hf | Dit | W | Re | Knogle | Ir | Pt | På | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | På | Rn |
7 | Fr | Ra |
* * |
Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | |||||||||||||||||||
* |
Det | Det her | Pr | Nd | Om eftermiddagen | Sm | Havde | Gd | TB | D y | Ho | Er | Tm | Yb | |||||
* * |
Ac | Th | Pa | U | Np | Kunne det | Er | Cm | Bk | Jf | Er | Fm | Md | Ingen | |||||
Li | Alkalimetaller | ||||||||||||||||||
Være | Jordalkalimetaller | ||||||||||||||||||
Det | Lanthanider | ||||||||||||||||||
Ac | Actinides | ||||||||||||||||||
Sc | Overgangsmetaller | ||||||||||||||||||
Al | Dårlige metaller | ||||||||||||||||||
B | Metalloider | ||||||||||||||||||
H | " CHNOPS " | ||||||||||||||||||
F | Halogen | ||||||||||||||||||
Hej | Ædle gasser | ||||||||||||||||||
Mt | Ukendt kemisk karakter |
Blandt ikke-metaller er det ret almindeligt at overveje hver især familierne af halogener og ædle gasser , som har meget karakteristiske kemiske egenskaber og efterlader som "andre ikke-metaller" brint , kulstof , nitrogen , ilt , phosphor , svovl og selen , samlet repræsenteret af akronymet " CHNOPS ".
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | H | Hej | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Være | B | VS | IKKE | O | F | Født | |||||||||||||||||||||||||
3 | Ikke relevant | Mg | Al | Ja | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | Det | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Eller | Cu | Zn | Ga | Ge | Es | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | I | Sn | Sb | Du | jeg | Xe | |||||||||||||||
6 | Cs | Ba | Det | Det her | Pr | Nd | Om eftermiddagen | Sm | Havde | Gd | TB | D y | Ho | Er | Tm | Yb | Læs | Hf | Dit | W | Re | Knogle | Ir | Pt | På | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | På | Rn | |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Kunne det | Er | Cm | Bk | Jf | Er | Fm | Md | Ingen | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
alkali metaller |
Alkalisk jord |
Lanthanider |
overgangsmetaller metaller |
Dårlige metaller |
Metal- loids |
Ikke- metaller |
halo -gener |
Ædle gasser |
Varer uklassificeret |
Actinides | |||||||||
Superactinider |