Κατάλογος όλων των στοιχείων που δεν είναι μέταλλα

Μια πλήρης λίστα όλων των μη μεταλλικών στοιχείων παρουσιάζεται παρακάτω. Παρά το γεγονός ότι αποτελούν μειοψηφική ομάδα στον περιοδικό πίνακα, αυτά τα στοιχεία έχουν πολύ διαφορετικές χημικές ιδιότητες και είναι ικανά να σχηματίσουν χιλιάδες διαφορετικές ενώσεις, με ιδιότητες τόσο ιδιαίτερες που επέτρεψαν ακόμη και την ανάπτυξη ζωής στη γη.

Συνολικά υπάρχουν 20 μη μεταλλικά στοιχεία, κατανεμημένα σε 6 ομάδες ή οικογένειες στον περιοδικό πίνακα.

Ποια είναι τα μη μεταλλικά στοιχεία;

Τα μη μεταλλικά στοιχεία είναι αυτά που αποτελούνται από υδρογόνο και τα στοιχεία που καταλαμβάνουν την επάνω δεξιά γωνία του περιοδικού πίνακα. Είναι εκείνα τα στοιχεία που έχουν χημικές και φυσικές ιδιότητες αντίθετες από αυτές των μετάλλων. Μερικές από τις πιο εξαιρετικές ιδιότητες των μη μετάλλων είναι:

• Είναι κακοί αγωγοί της θερμότητας και του ηλεκτρισμού.
• Μπορούν να βρεθούν τόσο σε στερεή όσο και σε υγρή και αέρια κατάσταση.
• Έχουν υψηλή ηλεκτραρνητικότητα.
• Σχηματίζουν ομοιοπολικούς δεσμούς μεταξύ τους.
• Σχηματίζουν οξείδια οξέος.
• Μπορούν να σχηματίσουν ενώσεις με θετικές και αρνητικές καταστάσεις οξείδωσης .
• Δεν έχουν λάμψη.
• Δεν είναι πολύ όλκιμο και εύπλαστο.
• Έχουν χαμηλά σημεία τήξης.

Σημαντική σημείωση για μεταλλικά και μη μεταλλικά στοιχεία

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι ο μεταλλικός χαρακτήρας δεν είναι μια ιδιότητα «ή έχω» ή «δεν έχω», δηλαδή δεν είναι μια ασπρόμαυρη κατάσταση. Το ίδιο μπορούμε να πούμε για τον μη μεταλλικό χαρακτήρα. Για παράδειγμα, μια ιδιότητα των μετάλλων, που απουσιάζουν από τα αμέταλλα, είναι ότι είναι καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού. Ωστόσο, ο άνθρακας είναι καλός ηλεκτρικός αγωγός και εξακολουθεί να θεωρείται αμέταλλο.

Ένα αντίστροφο παράδειγμα είναι η περίπτωση των ιδιοτήτων οξέος/βάσης των οξειδίων. Τα μέταλλα γενικά παράγουν βασικά οξείδια, ενώ τα μη μέταλλα παράγουν οξείδια οξέος που γίνονται οξέα όταν αντιδρούν με το νερό. Παρά το γεγονός ότι είναι μέταλλο μεταπτώσεως, το χρώμιο είναι ικανό να σχηματίζει διάφορα οξείδια οξέος και τα αντίστοιχα οξέα.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Υπάρχουν στοιχεία στον περιοδικό πίνακα που δεν μπορούν να ταξινομηθούν ως μέταλλα ή ως μη μέταλλα, επομένως ταξινομούνται ως μεταλλοειδή . Από μια άποψη, δεδομένου ότι δεν διαθέτουν όλα τα χαρακτηριστικά των μετάλλων, θα μπορούσαμε να πούμε ότι τα μεταλλοειδή δεν είναι μέταλλα. Ωστόσο, θα κάνουμε μια διάκριση μεταξύ του «δεν είναι μέταλλο» και του «είναι μη μέταλλο», επομένως τα μεταλλοειδή δεν θα περιλαμβάνονται στη λίστα με όλα τα αμέταλλα.

Κατάλογος όλων των μη μετάλλων ταξινομημένων κατά ατομικό αριθμό

Αυτή η λίστα είναι ιδιαίτερα χρήσιμη καθώς δείχνει ξεκάθαρα ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά της ηλεκτρονικής διαμόρφωσης των μη μετάλλων: ότι, εκτός από τις περιπτώσεις του υδρογόνου (H) και του ηλίου (He), τα ηλεκτρόνια σθένους βρίσκονται πάντα σε ένα υποεπίπεδο p.

Για παράδειγμα, μπορεί να φανεί καθαρά ότι το φθόριο έχει μια ηλεκτρονική διαμόρφωση με 7 ηλεκτρόνια σθένους, 5 από τα οποία βρίσκονται σε τροχιακά 2p (2s ² 2p ⁵ ).

Κατάλογος όλων των μη μεταλλικών στοιχείων με αλφαβητική σειρά

Μερικές φορές είναι βολικό να έχετε στη διάθεσή σας τη λίστα με όλα τα αμέταλλα ταξινομημένα αλφαβητικά. Παρουσιάζεται παρακάτω μαζί με το χημικό σύμβολο και τον ατομικό αριθμό.

Λίστα μη μεταλλικών στοιχείων που χωρίζονται ανά ομάδες ή οικογένειες

Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό των μη μετάλλων είναι ότι έχουν πολύ διαφορετικές χημικές ιδιότητες, όπως αναφέρθηκε στην αρχή αυτού του άρθρου. Ωστόσο, υπάρχουν και μη μεταλλικά στοιχεία που έχουν παρόμοιες ιδιότητες μεταξύ τους, σχηματίζοντας ομάδες ή οικογένειες. Αυτές οι οικογένειες συμπίπτουν με τις ομάδες του περιοδικού πίνακα.

Υδρογόνο (Ομάδα 1, πρώην ΙΑ)

Το υδρογόνο είναι το ελαφρύτερο στοιχείο στον περιοδικό πίνακα. Θεωρείται αμέταλλο, αν και παρουσιάζει ιδιότητες αλκαλιμετάλλου σε υψηλές πιέσεις. Έχει μόνο ένα ηλεκτρόνιο σθένους και μπορεί να σχηματίσει ομοιοπολικούς και ιοντικούς δεσμούς.

El Carbono (Ομάδα 14, πρώην ΦΠΑ)

Ο άνθρακας είναι η μόνη ομάδα 14 που θεωρείται πραγματικό αμέταλλο. Το πυρίτιο έχει ιδιότητες παρόμοιες με τον άνθρακα, αλλά έχει άλλες πιο κοντινές σε αυτές των μετάλλων, γι’ αυτό και θεωρείται μεταλλοειδές. Ο άνθρακας είναι το βασικό στοιχείο της ζωής, καθώς μπορεί να σχηματίσει εκατοντάδες χιλιάδες διαφορετικές ενώσεις με διαφορετικές ιδιότητες χάρη στο γεγονός ότι είναι τετρασθενές.

Κατάλογος αζωτοειδών μη μετάλλων (Ομάδα 15, πρώην VA)

Η ομάδα 15 του περιοδικού πίνακα περιέχει δύο στοιχεία που θεωρούνται μη μέταλλα. Και τα δύο έχουν 5 ηλεκτρόνια σθένους, τρία από τα οποία είναι ασύζευκτα και με τα οποία σχηματίζουν ομοιοπολικούς δεσμούς με άλλα άτομα.

• Άζωτο (Ν): είναι ένα στοιχείο που εμφανίζεται φυσικά ως διατομικό αέριο. Είναι το κύριο συστατικό του αέρα, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 80% αυτού. Είναι ένα άλλο από τα σημαντικά στοιχεία για τη ζωή, που αποτελεί μέρος όλων των πρωτεϊνών, του DNA, του RNA, των βιταμινών και πολλών άλλων οργανικών ενώσεων.
• Φώσφορος (P): Απαραίτητο συστατικό των κυττάρων αφού αποτελούν σημαντικό μέρος της μεμβράνης των φωσφολιπιδίων που περιβάλλει το κυτταρόπλασμα. Βρίσκεται σε δύο αλλοτροπικές μορφές που ονομάζονται λευκός φώσφορος και κόκκινος φώσφορος. Ο λευκός φώσφορος χαρακτηρίζεται από αυθόρμητη καύση παρουσία οξυγόνου, καθιστώντας τον ευρέως χρησιμοποιούμενο εμπρηστικό παράγοντα.

Λίστα μη μετάλλων Χαλκογόνου ή Αμφιγόνου (Ομάδα 16, πρώην VIA)

Τα χαλκογόνα ή αμφιγόνα (τα στοιχεία της ομάδας 16) αντιστοιχούν στα στοιχεία της οικογένειας του οξυγόνου. Όπως φαίνεται στον πρώτο πίνακα, αυτά τα τρία στοιχεία έχουν 6 ηλεκτρόνια σθένους. Το πιο κοινό του σθένος είναι -2, αν και μπορούν να παρουσιάσουν άλλα. Σε αυτή την ομάδα υπάρχουν τρία στοιχεία που είναι αμέταλλα:

• Οξυγόνο (Ο): Είναι ένα στοιχείο που εμφανίζεται φυσικά σε θερμοκρασία δωματίου ως διατομικό αέριο. Είναι ένα εξαιρετικά ηλεκτραρνητικό στοιχείο που μπορεί να σχηματίσει διάφορα μονο- και διατομικά ανιόντα. Συνδυάζεται τόσο με μέταλλα όσο και με άλλα αμέταλλα και είναι επίσης απαραίτητο μέρος των βιομορίων που υποστηρίζουν τη ζωή.
• Θείο (S): Αυτό το στοιχείο λαμβάνεται φυσικά, ειδικά σε ηφαιστειακές περιοχές με τη μορφή κίτρινου στερεού. Έχει κάποιες ιδιότητες παρόμοιες με το οξυγόνο, και εκτός από μεγάλη σημασία για τη ζωή, είναι πολύ σημαντικό και στη βιομηχανία.
• Σελήνιο (Se): Το σελήνιο εξακολουθεί να θεωρείται αμέταλλο, παρά τη μεταλλική του εμφάνιση. Εκτός αυτής της εμφάνισης, οι χημικές του ιδιότητες το καθιστούν πιο κοντά στα μη μέταλλα παρά στα μεταλλοειδή, καθώς αποτελούν μέρος οργανικών ενώσεων, αποτελούν απαραίτητο μικροθρεπτικό συστατικό για τη ζωή και βρίσκουν πολλές εφαρμογές, μεταξύ των οποίων είναι η χρήση του ως πρόσθετο για την κατασκευή. ως ενεργός παράγοντας σε σαμπουάν για τη θεραπεία της σμηγματόρροιας.

Κατάλογος αλογόνων (Ομάδα 17, πρώην VIIA)

Το κύριο χαρακτηριστικό των αλογόνων είναι ότι έχουν επτά ηλεκτρόνια σθένους, γι’ αυτό χρειάζονται μόνο ένα για να ολοκληρώσουν το κέλυφος σθένους τους και να αποκτήσουν την ηλεκτρονική διαμόρφωση ενός ευγενούς αερίου. Αυτό τα καθιστά ιδιαίτερα ηλεκτραρνητικά και τα κάνει να έχουν πολύ υψηλές συγγένειες ηλεκτρονίων. Όλα τα στοιχεία της ομάδας αλογόνου είναι αμέταλλα:

• Φθόριο (F): Είναι το πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο του περιοδικού πίνακα. Είναι επίσης ένα από τα μικρότερα ως προς την ατομική του ακτίνα. Υπό κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης είναι ένα εξαιρετικά τοξικό και αντιδραστικό διατομικό αέριο.
• Χλώριο (Cl): Είναι επίσης ένα διατομικό αέριο υπό κανονικές συνθήκες, εξαιρετικά τοξικό και αντιδραστικό, αν και λιγότερο αντιδραστικό από το φθόριο. Το χλώριο έχει ατελείωτες εφαρμογές που κυμαίνονται από την επιστήμη, τη βιομηχανία μέχρι τη μαγειρική. Αποτελεί μέρος του κοινού επιτραπέζιου αλατιού, πολλαπλών καταλυτών για οργανικές αντιδράσεις και ως απολυμαντικό για την επεξεργασία του νερού.
• Βρώμιο (Br): Σε αντίθεση με τα δύο προηγούμενα, αυτό είναι ένα υγρό υπό κανονικές συνθήκες. Στην πραγματικότητα, είναι το μόνο αμέταλλο που εμφανίζεται σε υγρή κατάσταση κάτω από αυτές τις συνθήκες. Είναι πυκνό και ερεθιστικό και τα παράγωγά του χρησιμοποιούνται, μεταξύ άλλων, για την παρασκευή βαφών, ως πρόσθετο βενζίνης, ως ηρεμιστικά κ.λπ.
• Ιώδιο (Ι): Είναι συμπαγές στοιχείο έντονου μωβ χρώματος. Είναι μια πολύ πτητική ένωση που εξαχνώνεται εύκολα υπό συνθήκες περιβάλλοντος. Χρησιμοποιείται ως απολυμαντικός παράγοντας και ως μέρος πολλών φαρμάκων.
• Αστατίνη (At): Είναι ένα πολύ βαρύ ραδιενεργό στοιχείο. Ο ατομικός του αριθμός είναι 85 και το πιο σταθερό ισότοπό του έχει μαζικό αριθμό 210.
• Teneso (Ts): Είναι το στοιχείο 117 του περιοδικού πίνακα. Είναι ένα συνθετικό στοιχείο που παλαιότερα ονομαζόταν Εφήλιο και είναι το δεύτερο βαρύτερο στοιχείο που γνωρίζει ο άνθρωπος. Τίποτα δεν είναι γνωστό για τη χημεία του λόγω του μικρού χρόνου ημιζωής του.

Κατάλογος ευγενών αερίων (Ομάδα 18, πρώην VIIIA)

Τα ευγενή αέρια αντιστοιχούν στην τελευταία ομάδα του περιοδικού πίνακα, την ομάδα 18. Χαρακτηρίζονται από το ότι είναι πολύ σταθερά μονοατομικά αέρια που σπάνια σχηματίζουν οποιοδήποτε είδος χημικής ένωσης. Η σταθερότητά τους προέρχεται από το γεγονός ότι έχουν ένα πλήρως γεμάτο κέλυφος σθένους, το οποίο είναι ενεργειακά ευνοϊκό από την άποψη της κβαντικής μηχανικής.

Υπάρχουν επτά ευγενή αέρια στον περιοδικό πίνακα:

• Ήλιο (Αυτός)
• Νέον (Νε)
• Αργό (Ar)
• Krypton (Kr)
• Xenon (Xe)
• Ραδόνιο (Rn)
• Oganeson (Og)

Τα πρώτα έξι εμφανίζονται στη φύση ως άχρωμα, άοσμα, άγευστα και, με λίγες εξαιρέσεις, εντελώς μη αντιδραστικά μονοατομικά αέρια. Το ραδόνιο είναι ραδιενεργό και το ογανεσόνιο είναι το βαρύτερο συνθετικό στοιχείο που έχει παραχθεί ποτέ. Όπως και με το teneso, πολύ λίγα είναι γνωστά για το oganeson αφού μόλις συντεθεί διασπάται γρήγορα.

Πηγές

• Chang, R. and Goldsby, K. (2014). Χημεία . 11η έκδ . Νέα Υόρκη: Εκπαίδευση McGraw-Hill.
• Cotton, FA, & Wilkinson, G. (1988). Προηγμένη ανόργανη χημεία . Νέα Υόρκη: Wiley.