NEAPSTRĀDĀTI METĀLI: VĒSTURE, ĪPAŠĪBAS, GRUPAS, LIETOJUMI - ĶĪMIJA - 2025

The nonmetals ir grupa no elementiem, kas atrodas labajā pusē periodiskās tabulas, izņemot ūdeņradi atrodas 1 (IA) grupas, ar sārmu metālu. Ja vēlaties uzzināt, kas tie ir, jums jāskatās p bloka augšējā labajā stūrī.

Nemetāliskie atomi ir salīdzinoši mazi, un to ārējā elektroniskajā apvalkā ir liels elektronu skaits. Nemetāliski elementi ir cietas vielas, šķidrumi un gāzes; Lai arī vairums no tiem ir gāzveida stāvoklī, vairāki no tiem bagātina atmosfēru.

Nemetāliski elementi brūnā krāsā

Liela daļa nemetālu ir savienojumos un makromolekulās visās dzīvajās būtnēs. Piemēram: ogleklis, skābeklis un ūdeņradis atrodas visās olbaltumvielās, lipīdos, ogļhidrātos un nukleīnskābēs.

Fosfors atrodas visās nukleīnskābēs, kā arī dažos ogļhidrātos un lipīdos. Sērs ir atrodams daudzos proteīnos. Slāpeklis ir daļa no visām nukleīnskābēm un olbaltumvielām.

No otras puses, pazemes, metāna gāzes un jēlnafta gandrīz pilnībā sastāv no nemetāliskiem elementiem. Faktiski ogļūdeņraži (ogleklis un ūdeņradis) sniedz priekšstatu par to, cik bagātīgi ir nemetāli, neskatoties uz to mazāku elementu skaitu periodiskajā tabulā.

Vēsture

Kopš seniem laikiem (3750. gadā pirms mūsu ēras) ēģiptieši izmantoja ogles, lai samazinātu vara daudzumu, kas atrodas to minerālos, piemēram, korvellītā un malahītā.

1669. gadā Henninai Brendai izdevās izolēt fosforu no savāktā urīna. Henrijam Kavendišam (1776) izdevās identificēt ūdeņradi, lai gan vairāki pētnieki, ieskaitot Robertu Boilu (1670), ražoja ūdeņradi, reaģējot ar stipru skābi ar metālu.

Karla Šīele ražoja skābekli, karsējot dzīvsudraba oksīdu ar nitrātiem (1771). Curtois izdevās izolēt jodu, mēģinot pagatavot no jūras aļģēm sālītāju (1811). Balarda un Gmelina izolētais broms (1825).

1868. gadā Janssen un Lockger neatkarīgi atklāja hēliju, pētot saules staru spektra pētījumā dzelteno līniju, kas nepiederēja citam elementam. Moissanam izdevās izolēt fluoru (1886. gads).

1894. gadā lords Raileigh un Ramsey atklāja argonu, izpētot slāpekļa īpašības. Ramsay and Travers (1898) izolēja kriptonu, neonu un ksenonu no šķidra argona, veicot kriogēnu destilāciju no gaisa.

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Sērs ir viens no reprezentatīvākajiem nemetāliskajiem elementiem. Avots: Bens Mills caur Wikipedia.

Fiziskā

Nemetālu fizikālās īpašības ir šādas:

-Tiem ir zema elektriskā vadītspēja, izņemot oglekli grafīta formā, kas ir labs elektrības vadītājs.

-Tie var parādīties cietā stāvoklī, šķidrumos vai gāzēs.

-Tiem ir zema siltumvadītspēja, izņemot oglekli dimanta formā, kas nedarbojas kā siltumizolators.

-Tām ir maz spīduma, atšķirībā no metālu metāliskā spīduma.

-Nemetāliskas cietās vielas ir trauslas, tāpēc tās nav kaļamas vai kaļamas.

-Tiem ir zema kušanas un viršanas temperatūra.

-Tiem var būt dažādas kristāliskās struktūras. Tādējādi fosforam, skābeklim un fluoram ir kubiska kristāliska struktūra; ūdeņradis, ogleklis un slāpeklis, sešstūraini; un sērs, hlors, broms un jods, ortorombisks.

Ķīmija

Nemetāliskajiem raksturīga augsta jonizācijas enerģija un augsta elektronegativitātes vērtība. Piemēram, fluoram ir visaugstākā elektronegativitāte (3,98), jo tas ir vismetālajam reaktīvākais elements.

Bet pārsteidzoši, ka cēlgāzu hēlijam (5.5) un neonam (4.84) ​​ir visaugstākā elektronegativitāte. Tomēr tie ir ķīmiski inerti, jo ārējie elektroniskie apvalki ir pilni.

Nemetāli veido jonu savienojumus ar metāliem un kovalentus ar metāliem.

Nemetāliski elementi tiek atrasti, veidojot diatomiskas molekulas, kas savienotas ar kovalentām saitēm. Tikmēr cēlu gāzu atomi ir atomu vienību formā.

Tie veido skābes oksīdus, kas reaģē ar ūdeni, veidojot skābes.

Nemetāliskas grupas un elementi

1. grupa

To veido ūdeņradis, diatomīta gāze bezkrāsaina un bez smaržas. Oksidācijas stāvoklis +1. Tam ir zemāks blīvums nekā gaisam. Cietā stāvoklī tai ir sešstūra kristāliska struktūra. Ūdeņradis nav ļoti reaģējošs.

14. grupa

Ogleklis ir vienīgais nemetāls šajā grupā. Ogleklis grafīta formā ir mirdzoša cieta viela ar sešstūra kristālisku struktūru. Tam ir augsta elektriskā vadītspēja. Tās visizplatītākie oksidācijas stāvokļi ir +2 un +4.

15. grupa

Slāpeklis

Bezkrāsaina un bez smaržas gāze. Tas ir nedaudz reaktīvs elements un nedaudz blīvāks nekā gaiss. Visizplatītākie oksidācijas stāvokļi: -3 un +5. Tas veido diatomiskas molekulas, N ₂ .

Sakritība

Ciets, tā krāsa var būt balta, dzeltena vai melna. Maz reaģējošs. Ortorombiskā kristāla struktūra. Elektronegativitāte 2.1. Visizplatītākie oksidācijas stāvokļi: -3 un +5.

16. grupa

Skābeklis

Bezkrāsaina vai gaiši zila gāze, bez smaržas. Parasti nereaģē. Kubisko kristālu struktūra. Tas ir izolators un spēcīgs oksidētājs. Elektronegativitāte 3.5. Oksidācijas stāvoklis -2

Sērs

Spilgti dzeltena, trausla, vidēji reaģējoša cieta viela. Ortorombiskā kristāla struktūra. Veido kovalentās saites. Elektronegativitāte 2.5. Visizplatītākie oksidācijas stāvokļi: -2, +2, +4 un +6.

Selēns

Pelēks vai sarkanīgi līdz melns ciets. Pelēkajam selēnam piemīt gaismas jutīga elektriskā vadītspēja. Tā ir mīksta un trausla cieta viela. Elektronegativitāte 2.4. Oksidācijas stāvokļi: -2, +2, +4 un +6.

17. grupa

Fluors

Tā ir gaiši dzeltena gāze, ļoti toksiska. Tas ir ļoti reaktīvs elements. Tas rodas kā diatomiskas molekulas, F ₂ . Cietā stāvoklī tas izkristalizējas kubiskā formā. Elektronegativitāte 3.98. Oksidācijas stāvokļi -1.

Hlors

Tā ir zaļi dzeltena gāze. Tas parāda diatomiskās molekulas, Cl ₂ . Tas ir ļoti reaģējošs. Cietā stāvoklī kristāliskā struktūra ir ortorombiska. Elektronegativitāte 3.0. Oksidācijas stāvokļi: - 1, +1, +3, +5, +7.

Broms

Tas ir sarkanbrūns šķidrums. Elektronegativitāte 2.8. Oksidācijas stāvokļi -1, +1, +3, +5 un +7.

Jods

Tā ir melna krāsa, kas sublimējot izstaro violetu tvaiku. Ortorombiskā kristāla struktūra. Metāla jodīdi ir joniski. Elektronegativitāte 2.5. Oksidācijas stāvokļi: -1, +1, +3, +5 un +7.

Astatus

Tas ir ciets melns. Kubiskā kristāla struktūra, kuras centrā ir seja. Elektronegativitāte 2.2. Tas ir vāji oksidējošs līdzeklis.

18. grupa

Hēlijs

Tam ir augsta siltuma vadītspēja. Elektronegativitāte 5.5. Tas ir ķīmiski inerts un neuzliesmojošs. Zems blīvums un augsta plūstamība.

Neona

Augsta dzesēšanas spēja šķidrā stāvoklī. Elektronegativitāte 4.84. Tas ir vismazāk reaģējošais no cēlgāzēm.

Argons

Tas ir blīvāks par gaisu. Ķīmiski inerts. Elektronegativitāte 3.2.

Kriptona

Elektronegativitāte 2.94. Tas var reaģēt ar fluoru, veidojot kriptona difluorīdu (KrF ₂ ).

Ksenons

Tas šķērso hematoencefālisko barjeru. Tas reaģē uz elektrisko strāvu, ražojot gaismu. Elektronegativitāte 2.2. Veido kompleksus ar fluoru, zeltu un skābekli.

Radons

Tas ir radioaktīvs elements. Elektronegativitāte 2.06. Tas veido savienojumus ar fluoru (RnF ₂ ) un ar skābekli (RnO ₃ ).

Lietojumprogrammas

Ūdeņradis

To izmanto raķešu dzinējos un kā degvielu automašīnu motoros, kas izmanto ūdeņradi. To izmanto amonjaka (NH ₃ ) sintēzē un tauku hidrogenēšanā.

Ogleklis

Grafītu izmanto zīmuļu un augstas stiprības šķiedru ražošanā, ko izmanto sporta preču ražošanā. Dimants tiek izmantots kā augstvērtīgs dārgakmens un urbumos kā abrazīvs. Oglekļa dioksīdu izmanto gāzētu dzērienu ražošanā.

Slāpeklis

To izmanto amonjaka, slāpekļskābes un urīnvielas ražošanā. Slāpeklis ir būtisks elements augiem un tiek izmantots mēslošanas līdzekļu ražošanā.

Sakritība

Balto fosforu izmanto kā rodenticīdu, insekticīdu un uguņošanas ierīcēs. Sarkanais fosfors tiek izmantots sērkociņu pagatavošanai. Tā savienojumus izmanto arī mēslošanas līdzekļu ražošanā.

Skābeklis

Skābekli izmanto tērauda, ​​plastmasas un tekstilizstrādājumu ražošanā. To izmanto arī raķešu degvielās, skābekļa terapijā un elpošanas palīdzībā lidmašīnās, zemūdenēs un kosmosa lidojumos.

Sērs

To izmanto kā izejvielu sērskābes ražošanā, šaujampulverī un gumijas vulkanizācijā. Sulfītus izmanto papīra balināšanai un fungicīdā.

Selēns

To izmanto, lai stiklam piešķirtu koši sarkanu nokrāsu. To izmanto arī, lai neitralizētu zaļganu nokrāsu, ko rada stikla piesārņojums ar dzelzs savienojumiem. To izmanto fotoelementos, izmantojot durvīs un liftā.

Fluors

To pievieno zobu pastās, lai novērstu dobumus. Fluorūdeņradi izmanto kā teflona izejvielu. Pusvadītāju ražošanā tiek izmantots monatomiskais fluors.

Hlors

To izmanto ieguves metalurģijā un ogļūdeņražu hlorēšanā dažādu produktu, piemēram, PVC, ražošanā. Hloru izmanto koksnes celulozes un tekstila balinātājos. To lieto arī kā ūdens dezinfekcijas līdzekli.

Broms

To izmanto sudraba bromīda sagatavošanā gaismas jutīgām lēcām un fotofilmās, kā arī sedatīvā nātrija bromīda un dibrometāna, kas ir prettrieciena sastāvdaļa benzīnā, ražošanā.

Jods

Lai novērstu vairogdziedzera goiteru, pievieno kālija jodīdu (KI). Joda tinktūra tiek izmantota kā antiseptiska viela un germicīds. Jods ir daļa no vairogdziedzera hormoniem.

Hēlijs

To izmanto karstā gaisa balonu piepildīšanai un dziļa ūdens elpošanai sajauc ar skābekli. To izmanto metināšanai inertā atmosfērā, kā arī palīdz uzturēt ļoti zemu temperatūru pētījumos.

Neona

Stikla caurulēs, kuras apgaismo elektrības darbība (sarkanās neona gaismas).

Argons

To izmanto, lai radītu atmosfēru metināšanai un kvēlspuldžu uzpildīšanai.

Ksenons

Ksenona un kriptona maisījumu izmanto augstas intensitātes zibspuldzu izgatavošanai īsās fotogrāfiskās ekspozīcijās.

Radons

To lieto vēža audzēju ārstēšanā ar staru terapiju.

Atsauces

1. Vaitens, Deiviss, Peks un Stenlijs. (2008). Ķīmija (8. izd.). CENGAGE mācīšanās.
2. Šiveris un Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija. (Ceturtais izdevums). Mc Graw Hill.
3. Mathews, CK, van Holde, KE un Ahern, KG (2002). Bioķīmija. Trešais izdevums. Rediģēt. Pīrsons-Addisons Veslijs
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019. gada 06. oktobris). Kādas ir nemetālu īpašības? Atgūts no: domaco.com
5. Wikipedia. (2019. gads). Nemetālisks. Atgūts no: en.wikipedia.org
6. Enciklopēdijas Britannica redaktori. (2016. gada 5. aprīlis). Nemetālisks. Encyclopædia Britannica. Atgūts no: britannica.com
7. Hosē M. Gavira Vallejo. (2016. gada 27. janvāris). Kādi ir poligēnie elementi? Un kā ir ar jocageniem, kristalogēniem, halogēniem …? Atgūts no: triplenlace.com