ICKE-METALLER: HISTORIK, EGENSKAPER, GRUPPER, ANVÄNDNINGSOMRÅDEN - KEMI - 2025

De icke-metallerna är en grupp av element som finns på höger sida om det periodiska systemet, med undantag av att väte finns i grupp 1 (IA), med alkalimetallerna. Om du vill veta vad de är måste du titta på det övre högra hörnet av p-blocket.

Icke-metallatomer är relativt små och deras yttre elektroniska skal har ett stort antal elektroner. Icke-metalliska element inkluderar fasta ämnen, vätskor och gaser; Även om de flesta är i gasformigt tillstånd, berikar flera av dem atmosfären.

Icke-metalliska element i brunt

En bra del av icke-metaller finns i alla levande varelser i form av föreningar och makromolekyler. Till exempel: kol, syre och väte finns i alla proteiner, lipider, kolhydrater och nukleinsyror.

Fosfor finns i alla nukleinsyror och i vissa kolhydrater och lipider. Svavel finns i många proteiner. Kväve är en del av alla nukleinsyror och proteiner.

Å andra sidan består underjordiska, metangaser och råolja nästan helt av icke-metalliska element. I själva verket ger kolväten (kol och väte) en uppfattning om hur många icke-metaller är trots deras lägre antal element i den periodiska tabellen.

Historia

Sedan forntida tider (3750 f.Kr.) använde egypterna kol för att minska koppar som finns i sina mineraler, såsom korvellit och malakit.

1669 lyckades Hennin Brand isolera fosfor från insamlad urin. Henry Cavendish (1776) lyckades identifiera väte, även om flera forskare, inklusive Robert Boyle (1670), producerade väte genom att reagera en stark syra med en metall.

Carl Scheele producerade syre genom upphettning av kvicksilveroxid med nitrater (1771). Curtois lyckades isolera joden när han försökte förbereda saltpeter från tång (1811). Balard och Gmelin isolerad brom (1825).

År 1868 upptäckte Janssen och Lockger oberoende helium genom att observera en gul linje i studien av spektrumet av solljus som inte tillhörde ett annat element. Moissan lyckades isolera fluor (1886).

År 1894 upptäckte Lord Rayleigh och Ramsey argon genom att studera egenskaperna för kväve. Ramsay och Travers (1898) isolerade krypton, neon och xenon från flytande argon genom kryogen destillation från luften.

Fysiska och kemiska egenskaper

Svavel är ett av de mest representativa icke-metalliska elementen. Källa: Ben Mills via Wikipedia.

Fysisk

Några av de fysikaliska egenskaperna hos icke-metaller är:

-De har låg elektrisk ledningsförmåga, med undantag för kol i form av grafit, vilket är en bra elektrisk ledare.

-De kan förekomma under det fysiska utseendet på fasta ämnen, vätskor eller gaser.

-De har låg värmeledning, med undantag för kol i form av diamant, som inte uppträder som en termisk isolator.

-De har lite lyster, till skillnad från metalliskt glans av metaller.

-Inga metalliska fasta ämnen är spröda, så att de inte är smidiga eller formbara.

-De har låga smält- och kokpunkter.

-De kan ha olika kristallina strukturer. Fosfor, syre och fluor har således en kubisk kristallin struktur; väte, kol och kväve, hexagonal; och svavel, klor, brom och jod, ortoromb.

Kemi

Icke-metaller kännetecknas av att de har en hög joniseringsenergi och ett högt elektronegativitetsvärde. Fluor har till exempel den högsta elektronegativiteten (3,98) och är det mest reaktiva elementet i icke-metallerna.

Men överraskande har de ädla gaserna helium (5,5) och neon (4,84) den högsta elektronegativiteten. De är emellertid kemiskt inerta eftersom de yttre elektroniska skalen är fulla.

Icke-metaller bildar joniska föreningar med metaller och kovalenta med icke-metaller.

Icke-metalliska element återfinns som bildar diatomiska molekyler, länkade genom kovalenta bindningar. Under tiden har atomerna av ädla gaser i form av atomenheter.

De bildar syraoxider som reagerar med vatten för att skapa syror.

Icke-metala grupper och element

Grupp 1

Det består av väte, en färglös och luktfri gas, diatomisk. Oxidationstillstånd +1. Den har en lägre densitet än luft. I fast tillstånd har den en hexagonal kristallin struktur. Väte är inte så mycket reaktivt.

Grupp 14

Kol är den enda icke-metallen i denna grupp. Kol i form av grafit är en glansig fast substans med en hexagonal kristallin struktur. Den har en hög elektrisk ledningsförmåga. Dess vanligaste oxidationstillstånd är +2 och +4.

Grupp 15

Kväve

Färglös och luktfri gas. Det är ett något reaktivt element och lite tätare än luft. Vanliga oxidationstillstånd: -3 och +5. Den bildar diatomiska molekyler, N ₂ .

Match

Fast, färgen kan vara vit, gul eller svart. Lite reaktiv. Orthorhombic crystal struktur. Elektronegativitet 2.1. Vanliga oxidationstillstånd: -3 och +5.

Grupp 16

Syre

Färglös eller ljusblå gas, luktfri. I allmänhet icke-reaktiv. Kubisk kristallstruktur. Det är en isolator och ett starkt oxidationsmedel. Elektronegativitet 3.5. Oxidationstillstånd -2

Svavel

Ljusgult, sprött, måttligt reaktivt fast ämne. Orthorhombic crystal struktur. Bildar kovalenta bindningar. Elektronegativitet 2.5. Vanliga oxidationstillstånd: -2, +2, +4 och +6.

Selen

Grå eller rödaktig till svart fast. Grått selen uppvisar ljuskänslig elektrisk konduktivitet. Det är ett mjukt och sprött fast ämne. Elektronegativitet 2.4. Oxidationstillstånd: -2, +2, +4 och +6.

Grupp 17

Fluor

Det är en svagt gul gas, mycket giftig. Det är ett mycket reaktivt element. Det förekommer som diatomiska molekyler, F ₂ . I fast tillstånd kristalliserar den i kubisk form. Elektronegativitet 3,98. Oxidationstillstånd -1.

Klor

Det är en gröngul gas. Den presenterar diatomiska molekyler, Cl ₂ . Det är mycket reaktivt. I fast tillstånd är den kristallina strukturen ortorombisk. Elektronegativitet 3.0. Oxidationstillstånd: - 1, +1, +3, +5, +7.

Brom

Det är en rödbrun vätska. Elektronegativitet 2.8. Oxidationstillstånd -1, +1, +3, +5 och +7.

Jod

Det är ett fast ämne i svart färg som vid sublimering avger en violett ånga. Orthorhombic crystal struktur. Metalljodider är joniska. Elektronegativitet 2.5. Oxidationstillstånd: -1, +1, +3, +5 och +7.

aStatus

Det är en solid svart. Kubisk kristallstruktur centrerad på ansiktet. Elektronegativitet 2.2. Det är ett svagt oxidationsmedel.

Grupp 18

Helium

Den har en hög värmeledningsförmåga. Elektronegativitet 5.5. Det är kemiskt inert och icke-brandfarligt. Låg densitet och hög fluiditet.

Neon

Hög kylkapacitet i flytande tillstånd. Elektronegativitet 4,84. Det är den minst reaktiva av de ädla gaserna.

Argon

Det är tätare än luft. Kemiskt inert. Elektronegativitet 3.2.

Krypton

Elektronegativitet 2,94. Den kan reagera med fluor för att bilda krypton difluorid (KrF ₂ ).

Xenon

Den korsar blod-hjärnbarriären. Den svarar på elektrisk ström genom att producera ljus. Elektronegativitet 2.2. Bildar komplex med fluor, guld och syre.

Radon

Det är ett radioaktivt element. Elektronegativitet 2.06. Den bildar föreningar med fluor (RNF ₂ ) och med syre (RNO ₃ ).

tillämpningar

Väte

Det används vid raketframdrivning och som bränsle i bilmotorer som använder väte. Det används i syntesen av ammoniak (NH ₃ ) och vid hydrering av fetter.

Kol

Grafit används för tillverkning av pennor och fibrer med hög hållfasthet som används för tillverkning av sportartiklar. Diamant används som en högvärdig pärla och i borrhål som ett slipmedel. Koldioxid används för produktion av kolsyrade drycker.

Kväve

Det används för produktion av ammoniak, salpetersyra och urea. Kväve är ett viktigt element för växter och används vid tillverkning av gödselmedel.

Match

Vit fosfor används som gnagare, insektsmedel och i fyrverkeriindustrin. Röd fosfor används för att göra tändstickor. Dess föreningar används också för att tillverka gödselmedel.

Syre

Syre används för tillverkning av stål, plast och textilier. Det används också i raketdrivmedel, syreterapi och andningshjälp i flygplan, ubåtar och rymdflyg.

Svavel

Det används som råmaterial för framställning av svavelsyra, krutt och vulkanisering av gummi. Sulfiter används för att bleka papper och i fungicid.

Selen

Det används för att ge en skarlakansröd nyans till glas. Det används också för att neutralisera den grönaktiga skärmen som produceras genom förorening av glaset med järnföreningar. Det används i fotoelektriska celler med applicering i dörrar och hissar.

Fluor

Det läggs till tandkrämer för att förhindra håligheter. Vätefluorid används som råmaterial för Teflon. Monatomiskt fluor används vid tillverkning av halvledare.

Klor

Det används i utvinningsmetallurgi och i klorering av kolväten för tillverkning av olika produkter såsom PVC. Klor används i trämassa och textilblekmedel. Det används också som ett desinfektionsmedel för vatten.

Brom

Det används för beredning av silverbromid för ljuskänsliga linser och i fotografisk film, och används också för tillverkning av lugnande natriumbromid och dibrometan, en antiknockkomponent i bensin.

Jod

Kaliumjodid (KI) tillsätts för att förhindra sköldkörtelbitar. Tinktur av jod används som ett antiseptiskt medel och bakteriedödande medel. Jod är en del av sköldkörtelhormonerna.

Helium

Det används för fyllning av varmluftsballonger och blandas med syre för andning av djupt vatten. Det används för svetsning i en inert atmosfär och hjälper också till att upprätthålla mycket låga temperaturer i forskningen.

Neon

I glasrör som är upplysta genom elektricitet (röda neonljus).

Argon

Det används för att skapa en atmosfär för svetsning och vid fyllning av glödlampor.

Xenon

En blandning av xenon och krypton används för produktion av högintensitetsblinkar i korta fotografiska exponeringar.

Radon

Det används vid behandling av cancerformade tumörer genom strålbehandling.

referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8: e upplagan). CENGAGE Learning.
2. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi . (Fjärde upplagan). Mc Graw Hill.
3. Mathews, CK, van Holde, KE och Ahern, KG (2002). Biokemi. Tredje upplagan. Redigera. Pearson-Addison Wesley
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (06 oktober 2019). Vilka är egenskaperna för icke-metaller? Återställd från: thoughtco.com
5. Wikipedia. (2019). Icke-metall. Återställd från: en.wikipedia.org
6. Redaktörerna för Encyclopaedia Britannica. (5 april 2016). Icke-metall. Encyclopædia Britannica. Återställd från: britannica.com
7. José M. Gavira Vallejo. (27 januari 2016). Vad är de polygena elementen? Och hur är det med icosagens, crystal kristaller, kalkogener …? Återställd från: triplenlace.com