Dmitri Mendeleev สามารถสร้างตารางองค์ประกอบทางเคมีที่ไม่เหมือนใครซึ่งข้อดีหลักคือความสม่ำเสมอ โลหะและอโลหะในตารางธาตุถูกจัดเรียงในลักษณะที่คุณสมบัติของพวกมันเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ
ระบบธาตุถูกรวบรวมโดย Dmitri Mendeleev ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่ทำให้งานของนักเคมีง่ายขึ้นเท่านั้น แต่เธอยังสามารถรวมสารเคมีเปิดทั้งหมดไว้ในตัวเธอเองเป็นระบบเดียว รวมทั้งทำนายการค้นพบในอนาคตด้วย
การสร้างระบบที่มีโครงสร้างนี้เป็นสิ่งที่ประเมินค่าไม่ได้สำหรับวิทยาศาสตร์และสำหรับมนุษยชาติโดยรวม การค้นพบนี้เป็นแรงผลักดันให้เกิดการพัฒนาเคมีทั้งหมดเป็นเวลาหลายปี
น่ารู้! มีตำนานเล่าว่านักวิทยาศาสตร์เห็นระบบที่เสร็จสมบูรณ์ในความฝัน
ในการให้สัมภาษณ์กับนักข่าวคนหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่าเขาทำงานด้านนี้มา 25 ปีแล้ว และเขาฝันถึงเรื่องนี้ค่อนข้างเป็นธรรมชาติ แต่ไม่ได้หมายความว่าคำตอบทั้งหมดจะมาในความฝัน
ระบบที่สร้างโดย Mendeleev แบ่งออกเป็นสองส่วน:
- ช่วงเวลา - คอลัมน์แนวนอนในหนึ่งหรือสองบรรทัด (แถว);
- กลุ่ม - เส้นแนวตั้งในหนึ่งแถว
โดยรวมแล้วมี 7 คาบในระบบ แต่ละองค์ประกอบถัดไปแตกต่างจากก่อนหน้าโดยอิเล็กตรอนจำนวนมากในนิวเคลียสเช่น ประจุของนิวเคลียสของตัวบ่งชี้ด้านขวาแต่ละตัวมีค่ามากกว่าด้านซ้ายทีละตัว แต่ละคาบเริ่มต้นด้วยโลหะและลงท้ายด้วยก๊าซเฉื่อย นี่คือคาบที่แม่นยำของตาราง เนื่องจากคุณสมบัติของสารประกอบจะเปลี่ยนภายในหนึ่งคาบและเกิดซ้ำในงวดถัดไป ในขณะเดียวกันก็ควรจำไว้ว่าช่วง 1-3 นั้นไม่สมบูรณ์หรือเล็กพวกเขามีตัวแทนเพียง 2, 8 และ 8 คนเท่านั้น ตลอดระยะเวลา (เช่น อีก 4 คนที่เหลือ) ผู้แทนเคมี 18 คน
กลุ่มประกอบด้วยสารประกอบเคมีที่มีค่าสูงสุดเท่ากันคือ พวกเขามีโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์เหมือนกัน มีทั้งหมด 18 กลุ่มที่แสดงอยู่ในระบบ ( เวอร์ชันเต็ม) ซึ่งแต่ละอย่างขึ้นต้นด้วยด่างและลงท้ายด้วยก๊าซเฉื่อย สารทั้งหมดที่นำเสนอในระบบสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก - โลหะหรืออโลหะ
เพื่อความสะดวกในการค้นหา กลุ่มต่างๆ จะมีชื่อของตัวเอง และคุณสมบัติของโลหะของสารจะเพิ่มขึ้นตามแต่ละบรรทัดล่าง กล่าวคือ ยิ่งสารประกอบต่ำเท่าไหร่ก็ยิ่งมีวงโคจรของอะตอมมากขึ้นเท่านั้นและพันธะทางอิเล็กทรอนิกส์ก็จะยิ่งอ่อนลง ผลึกขัดแตะก็เปลี่ยนไปเช่นกัน - มันเด่นชัดในองค์ประกอบที่มีวงโคจรของอะตอมจำนวนมาก
ในวิชาเคมีใช้ตารางสามประเภท:
- ระยะสั้น - แอกติไนด์และแลนทาไนด์ถูกนำออกจากขอบเขตของสนามหลัก และ 4 และช่วงต่อๆ มาทั้งหมดมี 2 บรรทัด
- ยาว - แอกติไนด์และแลนทาไนด์ในนั้นถูกนำออกจากขอบเขตของสนามหลัก
- ยาวเป็นพิเศษ - แต่ละช่วงมี 1 บรรทัดพอดี
ตารางธาตุหลักถือเป็นตารางธาตุซึ่งได้รับการรับรองและรับรองอย่างเป็นทางการ แต่เพื่อความสะดวกมักใช้เวอร์ชันสั้น โลหะและอโลหะในตารางธาตุถูกจัดเรียงตามกฎที่เข้มงวดซึ่งทำให้ง่ายต่อการใช้งาน
โลหะในตารางธาตุ
ในระบบ Mendeleev โลหะผสมมีจำนวนเด่นและรายการของพวกมันมีขนาดใหญ่มาก - พวกมันเริ่มต้นด้วยโบรอน (B) และลงท้ายด้วยพอโลเนียม (Po) (ยกเว้นเจอร์เมเนียม (Ge) และพลวง (Sb)) กลุ่มนี้มีลักษณะเฉพาะแบ่งออกเป็นกลุ่ม แต่คุณสมบัติของพวกมันต่างกัน ลักษณะเฉพาะของพวกเขา:
- พลาสติก;
- การนำไฟฟ้า
- ส่องแสง;
- ส่งคืนอิเล็กตรอนได้ง่าย
- ความเหนียว;
- การนำความร้อน
- ความแข็ง (ยกเว้นปรอท)
เนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีและกายภาพที่แตกต่างกัน คุณสมบัติอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างตัวแทนสองคนของกลุ่มนี้ ไม่ใช่ทั้งหมดจะคล้ายกับโลหะผสมตามธรรมชาติทั่วไป ตัวอย่างเช่น ปรอทเป็นสารเหลว แต่เป็นของกลุ่มนี้
ในสภาวะปกติ เป็นของเหลวและไม่มี ตาข่ายคริสตัลซึ่งมีบทบาทสำคัญในโลหะผสม เฉพาะคุณสมบัติทางเคมีเท่านั้นที่ทำให้ปรอทเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบกลุ่มนี้ แม้ว่าจะมีเงื่อนไขของคุณสมบัติของสารประกอบอินทรีย์เหล่านี้ก็ตาม เช่นเดียวกับซีเซียม - โลหะผสมที่อ่อนที่สุด แต่มันไม่มีอยู่ในธรรมชาติใน รูปแบบบริสุทธิ์.
องค์ประกอบบางอย่างของประเภทนี้สามารถดำรงอยู่ได้เพียงเสี้ยววินาที และบางส่วนไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติเลย - พวกมันถูกสร้างขึ้นในสภาพห้องปฏิบัติการประดิษฐ์ กลุ่มโลหะแต่ละกลุ่มในระบบมีชื่อและลักษณะเฉพาะของตัวเองที่ทำให้แตกต่างจากกลุ่มอื่นๆ
อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างนั้นค่อนข้างสำคัญ ในระบบคาบ โลหะทั้งหมดจะถูกจัดเรียงตามจำนวนอิเล็กตรอนในนิวเคลียส กล่าวคือ โดยเพิ่มขึ้น มวลอะตอม. ในขณะเดียวกันก็มีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติลักษณะเฉพาะเป็นระยะ ด้วยเหตุนี้จึงวางไม่เป็นระเบียบในตาราง แต่อาจไม่ถูกต้อง
ในกลุ่มอัลคาไลกลุ่มแรกนั้นไม่มีสารใดที่จะพบได้ในธรรมชาติในรูปแบบบริสุทธิ์ - สามารถอยู่ในองค์ประกอบของสารประกอบต่างๆ เท่านั้น
วิธีแยกแยะโลหะจากอโลหะ?
จะตรวจสอบโลหะในสารประกอบได้อย่างไร? มีวิธีที่ง่ายในการพิจารณา แต่สำหรับสิ่งนี้คุณต้องมีไม้บรรทัดและตารางธาตุ เพื่อตรวจสอบว่าคุณต้องการ:
- ลากเส้นเงื่อนไขตามรอยแยกขององค์ประกอบจาก Bor ถึง Polonium (อาจเป็น Astatine)
- วัสดุทั้งหมดที่จะอยู่ทางด้านซ้ายของเส้นและในกลุ่มย่อยด้านข้างเป็นโลหะ
- สารทางด้านขวาเป็นชนิดอื่น
อย่างไรก็ตามวิธีการนี้มีข้อบกพร่อง - ไม่รวมเจอร์เมเนียมและพลวงในกลุ่มและใช้งานได้เฉพาะในตารางแบบยาวเท่านั้น วิธีนี้สามารถใช้เป็นสูตรโกงได้ แต่เพื่อให้ระบุสารได้อย่างถูกต้อง คุณควรจำรายชื่อของอโลหะทั้งหมด มีกี่แบบ? น้อย - เพียง 22 สาร
ไม่ว่าในกรณีใด เพื่อกำหนดลักษณะของสาร จำเป็นต้องพิจารณาแยกกัน องค์ประกอบจะง่ายถ้าคุณรู้คุณสมบัติของมัน สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าโลหะทั้งหมด:
- ที่อุณหภูมิห้องจะเป็นของแข็งยกเว้นปรอท ในขณะเดียวกันก็ส่องแสงและประพฤติดี ไฟฟ้า.
- มีอะตอมจำนวนน้อยกว่าที่ระดับนอกของนิวเคลียส
- ประกอบด้วยผลึกขัดแตะ (ยกเว้นปรอท) และองค์ประกอบอื่นๆ ทั้งหมดมีโครงสร้างโมเลกุลหรือไอออนิก
- ในตารางธาตุ อโลหะทั้งหมดมีสีแดง โลหะมีสีดำ และสีเขียว
- หากคุณเคลื่อนที่จากซ้ายไปขวาในช่วงเวลาหนึ่ง ประจุของนิวเคลียสของสสารจะเพิ่มขึ้น
- สารบางชนิดมีคุณสมบัติอ่อนแอ แต่ก็ยังมีลักษณะเฉพาะ ธาตุดังกล่าวเป็นของกึ่งโลหะ เช่น โพโลเนียมหรือพลวง มักตั้งอยู่บริเวณชายแดนของสองกลุ่ม
ความสนใจ!ในส่วนล่างซ้ายของบล็อกในระบบจะมีโลหะทั่วไปอยู่เสมอและที่มุมขวาบน - ก๊าซและของเหลวทั่วไป
สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าเมื่อเคลื่อนที่จากบนลงล่างในตาราง คุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะของสารจะแข็งแกร่งขึ้น เนื่องจากมีองค์ประกอบที่มีเปลือกนอกที่อยู่ไกลออกไป นิวเคลียสของพวกมันถูกแยกออกจากอิเล็กตรอน ดังนั้นพวกมันจึงถูกดึงดูดให้อ่อนแอลง
วิดีโอที่มีประโยชน์
สรุป
มันจะง่ายต่อการแยกแยะองค์ประกอบถ้าคุณรู้หลักการพื้นฐานสำหรับการก่อตัวของตารางธาตุและคุณสมบัติของโลหะ นอกจากนี้ยังเป็นประโยชน์ในการจดจำรายการองค์ประกอบที่เหลืออีก 22 รายการ แต่เราต้องไม่ลืมว่าองค์ประกอบใด ๆ ในสารประกอบควรพิจารณาแยกต่างหากโดยไม่คำนึงถึงพันธะกับสารอื่น ๆ
ติดต่อกับ
อโลหะ - องค์ประกอบที่มีคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะและครอบครองตำแหน่งที่มุมขวาบนในตารางธาตุ เราเรียนรู้ธรรมชาติของอโลหะอย่างไรและแตกต่างจากสารประกอบอื่นๆ อย่างไร เราเรียนรู้ในบทความนี้
ลักษณะทั่วไป
องค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะประกอบด้วยองค์ประกอบ p เช่นเดียวกับไฮโดรเจนและฮีเลียมซึ่งจะเป็นขององค์ประกอบ s ตั้งอยู่ทางด้านขวาและเหนือแนวทแยงโบรอน - แอสทาทีน โดยรวมแล้วรู้จักอโลหะ 22 ชนิด ในอโลหะทั่วไปส่วนใหญ่ การเติมอิเลคตรอนที่ระดับชั้นนอกนั้นใกล้เคียงกับค่าสูงสุด และรัศมีอะตอมจะน้อยที่สุดในองค์ประกอบของช่วงเวลานี้
ข้าว. 1. กลุ่มอโลหะในระบบธาตุ
อะตอมของอโลหะมีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงกว่า และด้วยเหตุนี้ จึงมีพลังงานไอออไนซ์สูงและมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับอิเล็กตรอนสูง ในเรื่องนี้ธรรมชาติของอโลหะนั้นมีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์ต่างจากโลหะ ในปฏิกิริยา พวกเขาสามารถฟื้นฟูได้โดยการเพิ่มอิเล็กตรอนจำนวนมากจนจำนวนรวมของพวกมันที่ระดับชั้นนอกถึงแปด (ระดับที่เสร็จสมบูรณ์ สถานะเสถียรของอะตอม)
นั่นคือเหตุผลที่ค่าลบของสถานะออกซิเดชันที่อโลหะสามารถมีได้ในสารประกอบซึ่งแตกต่างจากโลหะจะเท่ากับความแตกต่าง (กลุ่ม 8-N) อโลหะมีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงสุดซึ่งตำแหน่งที่มุมขวาบนในตารางธาตุคือฟลูออรีนและคลอรีนของฮาโลเจนรวมถึงออกซิเจน องค์ประกอบเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้ พันธะไอออนิก. อโลหะที่ออกฤทธิ์มากที่สุดคือฟลูออรีน ซึ่งในสารประกอบสามารถแสดงวาเลนซ์ I ได้เพียงหนึ่งสถานะและสถานะออกซิเดชันหนึ่งสถานะ -1
ลักษณะโครงสร้างของอโลหะคือชั้นอิเล็กตรอนชั้นนอกของอะตอมที่ไม่ใช่โลหะส่วนใหญ่ประกอบด้วยอิเล็กตรอนตั้งแต่ 4 ถึง 8 ตัว
อโลหะอื่น ๆ (ยกเว้นฟลูออรีน) ยังสามารถแสดงสถานะออกซิเดชันในเชิงบวก ก่อตัว พันธะโควาเลนต์กับองค์ประกอบอื่นๆ
คุณสมบัติทางกายภาพ
สำหรับสารที่ไม่เป็นโลหะส่วนใหญ่ในสถานะของแข็งของการรวมตัว ตาข่ายผลึกโมเลกุลมีลักษณะเฉพาะ นั่นคืออโลหะเหล่านี้เป็นสารผลึก ดังนั้นภายใต้สภาวะปกติจะมีรูปของก๊าซ ของเหลว หรือของแข็งที่มี อุณหภูมิต่ำละลาย ตัวอย่างของสารดังกล่าว ได้แก่ ก๊าซ: ไฮโดรเจน H 2 นีออน Ne ของเหลว - โบรมีน Br 2 ของแข็งไอโอดีน I 2 กำมะถัน S 8 ฟอสฟอรัส P 4 (ฟอสฟอรัสขาว) มีอโลหะ (โบรอน คาร์บอน ซิลิกอน) ที่มีโครงผลึกอะตอม
ข้าว. 2. อโลหะ - ของเหลว ก๊าซ ของแข็ง
องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตคือสารอินทรีย์ พวกมันก่อตัวเป็นน้ำ โปรตีน วิตามิน ไขมัน ประกอบด้วย 6 ธาตุ ได้แก่ คาร์บอน ออกซิเจน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส กำมะถัน
คุณสมบัติทางเคมีและสารประกอบ
สารประกอบไฮโดรเจนของอโลหะส่วนใหญ่เป็นสารประกอบระเหยใน สารละลายน้ำมีลักษณะเป็นกรด พวกมันมีโครงสร้างโมเลกุล พันธะโควาเลนต์ บางส่วน (น้ำ แอมโมเนีย ไฮโดรเจนฟลูออไรด์) สร้างพันธะไฮโดรเจน สารประกอบเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาโดยตรงของอโลหะกับไฮโดรเจน สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของกำมะถันกับไฮโดรเจนมีดังนี้:
S + H 2 \u003d H 2 S (สูงถึง 350 องศาสมดุลถูกเลื่อนไปทางขวา)
สารประกอบไฮโดรเจนทั้งหมดเป็นสารรีดิวซ์ (ยกเว้น HF) และกำลังรีดิวซ์ของพวกมันจะเพิ่มขึ้นจากขวาไปซ้ายตลอดระยะเวลาและจากบนลงล่างในกลุ่มย่อย
อโลหะทำปฏิกิริยากับโลหะและอโลหะอื่นๆ:
ผลที่ได้คือเกลือโซเดียมของกรดไฮโดรคลอริก
ข้าว. 3. เกลือโซเดียมของกรดไฮโดรคลอริก
สารประกอบอโลหะที่มีออกซิเจนเป็นกรดออกไซด์ซึ่งสอดคล้องกับกรดที่มีออกซิเจน โครงสร้างของออกไซด์ของอโลหะทั่วไปคือโมเลกุล (SO 3, P 4 O 10) ยิ่งสถานะออกซิเดชันของอโลหะสูงเท่าใด ออกโซแอซิดที่สอดคล้องกันก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น ดังนั้นคลอรีนจึงไม่ทำปฏิกิริยาโดยตรงกับออกซิเจน แต่ก่อให้เกิดกรดออกโซจำนวนหนึ่ง ซึ่งสอดคล้องกับออกไซด์ แอนไฮไดรด์ของกรดเหล่านี้
อโลหะใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ นี่คือรายชื่ออุตสาหกรรมที่มีความต้องการใช้งานมากที่สุด
| พื้นที่สมัคร | ตัวอย่าง รายการอโลหะที่ใช้ในอุตสาหกรรมเฉพาะ |
| อุตสาหกรรม | มักใช้กำมะถัน ไนโตรเจน และฟอสฟอรัสในการผลิตกรด กำมะถันยังใช้ในการผลิตยาง |
| ขนส่ง | ไฮโดรเจนเป็นอโลหะที่สำคัญในอุตสาหกรรมการขนส่ง มันถูกใช้เป็นเชื้อเพลิง เมื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงชนิดนี้ไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม |
| อุตสาหกรรมการเกษตร | กำมะถันใช้ในการควบคุมแมลงและโรคพืชที่เป็นอันตราย |
| ยา | ออกซิเจนใช้ฟื้นฟูการหายใจ (หมอนออกซิเจน) ถ่านหินในรูป ถ่านกัมมันต์ซึ่งสามารถขจัดสารอันตรายออกจากร่างกายได้ |
| อุตสาหกรรมอาหาร | ไนโตรเจนใช้เพื่อยืดอายุผลิตภัณฑ์ |
เราได้เรียนรู้อะไรบ้าง?
บทความนี้สำหรับวิชาเคมีระดับ 9 สรุปข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับอโลหะ โครงสร้าง และสิ่งที่อโลหะทำปฏิกิริยากับ อโลหะสามารถเป็นก๊าซ ของเหลว และของแข็งที่มีตาข่ายคริสตัล อโลหะที่ทำปฏิกิริยาได้มากที่สุดคือฟลูออรีนซึ่งมีสถานะออกซิเดชันเป็น -1
แบบทดสอบหัวข้อ
รายงานการประเมินผล
คะแนนเฉลี่ย: 4.1. คะแนนที่ได้รับทั้งหมด: 352
- นี่คือความสามารถในการโพลาไรซ์พันธะเคมี เพื่อดึงคู่อิเล็กตรอนทั่วไปเข้าหาตัวมันเอง
22 องค์ประกอบจัดเป็นอโลหะ
ตำแหน่งขององค์ประกอบอโลหะในตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมี
| กลุ่ม | ฉัน | สาม | IV | วี | VI | ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว | VIII |
| ช่วงที่ 1 | ชม | เขา | |||||
| ช่วงที่ 2 | ที่ | จาก | นู๋ | อู๋ | F | เน่ | |
| ช่วงที่ 3 | ซิ | พี | ส | CL | อา | ||
| ช่วงที่ 4 | เนื่องจาก | เซ | Br | kr | |||
| ช่วงที่ 5 | เต | ฉัน | เซ | ||||
| ช่วงที่ 6 | ที่ | Rn |
โครงสร้างอะตอมของอโลหะ
ลักษณะเฉพาะของอโลหะคือจำนวนอิเล็กตรอนที่มากกว่า (เมื่อเทียบกับโลหะ) ที่ระดับพลังงานภายนอกของอะตอม สิ่งนี้เป็นตัวกำหนดความสามารถที่มากขึ้นของพวกมันในการเพิ่มอิเล็กตรอนเพิ่มเติมและแสดงกิจกรรมออกซิเดชันที่สูงกว่าโลหะ คุณสมบัติการออกซิไดซ์ที่แรงโดยเฉพาะอย่างยิ่ง กล่าวคือ ความสามารถในการยึดอิเล็กตรอน แสดงโดยอโลหะที่อยู่ในช่วงที่ 2 และ 3 ของกลุ่ม VI-VII หากเราเปรียบเทียบการจัดเรียงอิเล็กตรอนในออร์บิทัลในอะตอมของฟลูออรีน คลอรีน และฮาโลเจนอื่นๆ เราก็สามารถตัดสินคุณสมบัติเฉพาะของพวกมันได้เช่นกัน อะตอมของฟลูออรีนไม่มีออร์บิทัลอิสระ ดังนั้นอะตอมของฟลูออรีนสามารถแสดงวาเลนซี I และสถานะออกซิเดชันได้เท่านั้น - 1 ตัวออกซิไดซ์ที่แรงที่สุดคือ ฟลูออรีน. ในอะตอมของฮาโลเจนอื่นๆ เช่น ในอะตอมของคลอรีน มี d-orbitals อิสระที่ระดับพลังงานเท่ากัน ด้วยเหตุนี้ การเสื่อมสภาพของอิเล็กตรอนจึงสามารถเกิดขึ้นได้สามวิธี ในกรณีแรก คลอรีนสามารถแสดงสถานะออกซิเดชันที่ +3 และเกิดกรดไฮโดรคลอริก HClO 2 ซึ่งสอดคล้องกับเกลือ - คลอไรท์ เช่น โพแทสเซียมคลอไรท์ KClO 2 . ในกรณีที่สอง คลอรีนสามารถสร้างสารประกอบที่สถานะออกซิเดชันของคลอรีนคือ +5 สารประกอบดังกล่าวรวมถึงกรดคลอริก HClO 3 และเกลือของมัน คลอเรต ตัวอย่างเช่น โพแทสเซียมคลอเรต KClO 3 (เกลือของ Bertolet) ในกรณีที่สาม คลอรีนแสดงสถานะออกซิเดชันที่ +7 ตัวอย่างเช่น ในกรดเปอร์คลอริก HClO 4 และในเกลือของคลอรีน เปอร์คลอเรต (ในโพแทสเซียมเปอร์คลอเรต KClO 4)โครงสร้างของโมเลกุลอโลหะ คุณสมบัติทางกายภาพของอโลหะ
ในสถานะก๊าซที่อุณหภูมิห้องคือ:· ไฮโดรเจน - H 2 ;
· ไนโตรเจน N 2 ;
· ออกซิเจน - O 2 ;
· ฟลูออรีน - F 2 ;
· คลอรีน - CI 2 .
และก๊าซเฉื่อย:· ฮีเลียม - เขา;
· นีออน - เน;
· อาร์กอน - อาร์;
· คริปทอน Kr;
· ซีนอน - Xe;
· เรดอน - Rn).
ที่ ของเหลว- โบรมีน - Br.ที่ แข็ง:
เทลลูเรียม - เต;
· ไอโอดีน - ฉัน;
· แอสทาทีน - ที่
อโลหะยังมีสเปกตรัมสีที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น: สีแดงสำหรับฟอสฟอรัส สีน้ำตาลสำหรับโบรมีน สีเหลืองสำหรับกำมะถัน สีเหลืองสีเขียวสำหรับคลอรีน สีม่วงสำหรับไอไอโอดีน ฯลฯอโลหะทั่วไปส่วนใหญ่มีโครงสร้างโมเลกุล ในขณะที่อโลหะทั่วไปมีโครงสร้างที่ไม่ใช่โมเลกุล สิ่งนี้อธิบายความแตกต่างในคุณสมบัติของพวกเขา
องค์ประกอบและคุณสมบัติของสารอย่างง่าย - อโลหะ
อโลหะสร้างทั้งโมเลกุลโมโนและไดอะตอมมิก ถึง monatomic อโลหะรวมถึงก๊าซเฉื่อยที่แทบไม่ทำปฏิกิริยาแม้แต่กับสารที่ออกฤทธิ์มากที่สุด ก๊าซเฉื่อยอยู่ในกลุ่ม VIII ของระบบธาตุและสูตรทางเคมีของสารง่าย ๆ ที่เกี่ยวข้องมีดังนี้: He, Ne, Ar, Kr, Xe และ Rn
อโลหะบางรูปแบบ ไดอะตอม โมเลกุล เหล่านี้คือ H 2, F 2, Cl 2, Br 2, Cl 2 (องค์ประกอบของกลุ่ม VII ของระบบธาตุ) เช่นเดียวกับออกซิเจน O 2 และไนโตรเจน N 2 จาก ไตรอะตอม โมเลกุลประกอบด้วยก๊าซโอโซน (O 3) สำหรับสารอโลหะที่อยู่ในสถานะของแข็งนั้นค่อนข้างยากที่จะทำสูตรทางเคมี อะตอมของคาร์บอนในกราไฟท์เชื่อมต่อกันในรูปแบบต่างๆ เป็นการยากที่จะแยกโมเลกุลแต่ละตัวออกจากโครงสร้างที่กำหนด เมื่อเขียนสูตรเคมีของสารดังกล่าว เช่น ในกรณีของโลหะ มีข้อสันนิษฐานว่าสารดังกล่าวประกอบด้วยอะตอมเท่านั้น ในเวลาเดียวกัน สูตรทางเคมีเขียนโดยไม่มีดัชนี: C, Si, S, ฯลฯ สารง่ายๆ เช่น โอโซนและออกซิเจนซึ่งมีองค์ประกอบเชิงคุณภาพเหมือนกัน (ทั้งสองประกอบด้วยองค์ประกอบเดียวกัน - ออกซิเจน) แต่มีจำนวนอะตอมต่างกัน ในโมเลกุลมีคุณสมบัติต่างกัน ดังนั้นออกซิเจนจึงไม่มีกลิ่น ในขณะที่โอโซนมีกลิ่นฉุนที่เราสัมผัสได้ในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง คุณสมบัติของของแข็งที่ไม่ใช่โลหะ กราไฟต์ และเพชร ซึ่งมีองค์ประกอบเชิงคุณภาพเหมือนกันแต่โครงสร้างต่างกัน แตกต่างกันอย่างมาก (กราไฟต์เปราะ เพชรแข็ง) ดังนั้นคุณสมบัติของสารจึงไม่ได้ถูกกำหนดโดยองค์ประกอบเชิงคุณภาพเท่านั้น แต่ยังกำหนดด้วยจำนวนอะตอมที่มีอยู่ในโมเลกุลของสารและวิธีการเชื่อมต่อระหว่างกัน อโลหะในรูปของวัตถุธรรมดาอยู่ในสถานะของแข็งหรือก๊าซ (ยกเว้นโบรมีน - ของเหลว) พวกเขาไม่มีคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะ ของแข็งที่ไม่ใช่โลหะไม่มีลักษณะเฉพาะของโลหะที่มีความมันวาว มักจะเปราะ นำไฟฟ้าและความร้อนได้ไม่ดี (ยกเว้นกราไฟต์) ผลึกโบรอน B (เช่น ผลึกซิลิกอน) มีจุดหลอมเหลวสูงมาก (2075 องศาเซลเซียส) และมีความแข็งสูง ค่าการนำไฟฟ้าของโบรอนจะเพิ่มขึ้นอย่างมากตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้สามารถใช้โบรอนได้อย่างกว้างขวางในเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ การเติมโบรอนในเหล็กกล้าและโลหะผสมของอะลูมิเนียม ทองแดง นิกเกิล ฯลฯ ช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางกลของโบรอน Borides (สารประกอบของโบรอนกับโลหะบางชนิด เช่น กับไททาเนียม: TiB, TiB 2) มีความจำเป็นในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องยนต์ไอพ่น ใบพัดกังหันก๊าซ ดังที่เห็นได้จากโครงการที่ 1 คาร์บอนคือ C ซิลิกอนคือ Si และโบรอนคือ B มีโครงสร้างคล้ายกันและมีคุณสมบัติทั่วไปบางอย่าง ในฐานะที่เป็นสารง่าย ๆ พวกมันเกิดขึ้นในสองการดัดแปลง - ผลึกและอสัณฐาน การดัดแปลงผลึกขององค์ประกอบเหล่านี้ทำได้ยาก โดยมีจุดหลอมเหลวสูง ผลึกซิลิกอนมีคุณสมบัติเซมิคอนดักเตอร์ องค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้ประกอบเป็นสารประกอบด้วยโลหะ - คาร์ไบด์ ซิลิไซด์ และบอไรด์ (CaC 2 , Al 4 C 3 , Fe 3 C, Mg 2 Si, TiB, TiB 2) บางชนิดมีความแข็งมากกว่า เช่น Fe 3 C, TiB แคลเซียมคาร์ไบด์ใช้ในการผลิตอะเซทิลีน
อโลหะเป็นองค์ประกอบที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางกายภาพและ คุณสมบัติทางเคมีจากโลหะ สาเหตุของความแตกต่างสามารถอธิบายรายละเอียดได้เฉพาะเมื่อสิ้นสุดศตวรรษที่ 19 หลังจากการค้นพบโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม คุณสมบัติของอโลหะคืออะไร? คุณลักษณะอะไรบ้างที่มีลักษณะเฉพาะในสมัยของพวกเขา? ลองคิดออก
อโลหะ - มันคืออะไร?
วิธีการแยกธาตุออกเป็นโลหะและอโลหะมีมานานแล้วในชุมชนวิทยาศาสตร์ องค์ประกอบแรกในตารางธาตุของ Mendeleev มักจะมี 94 องค์ประกอบ อโลหะของ Mendeleev มี 22 ธาตุ ในพวกเขาครอบครองมุมขวาบน
ในรูปแบบอิสระอโลหะเป็นสารธรรมดา คุณสมบัติหลักซึ่งก็คือไม่มีคุณสมบัติเฉพาะของโลหะ พวกเขาสามารถอยู่ในสถานะการรวมทั้งหมด ดังนั้นไอโอดีน ฟอสฟอรัส กำมะถัน คาร์บอนจึงถูกพบในรูปของสารที่เป็นของแข็ง สถานะก๊าซเป็นลักษณะของออกซิเจน ไนโตรเจน ฟลูออรีน ฯลฯ โบรมีนเท่านั้นที่เป็นของเหลว
โดยธรรมชาติแล้ว ธาตุที่ไม่ใช่โลหะสามารถมีอยู่ได้ทั้งในรูปของสารธรรมดาและในรูปของสารประกอบ กำมะถัน ไนโตรเจน ออกซิเจน พบในรูปแบบที่ไม่จับกัน ในสารประกอบจะเกิดเป็นบอเรต ฟอสเฟต ฯลฯ ในรูปแบบนี้มีอยู่ในแร่ธาตุ น้ำ หินโอ้.
ความแตกต่างจากโลหะ
อโลหะเป็นธาตุที่แตกต่างจากโลหะ รูปร่าง, โครงสร้างและคุณสมบัติทางเคมี พวกมันมีอิเลคตรอนแบบ unpaired จำนวนมากที่ระดับชั้นนอก ซึ่งหมายความว่าพวกมันมีแอกทีฟมากขึ้นใน ปฏิกิริยาออกซิเดชันและติดอิเลคตรอนเพิ่มเติมเข้ากับตัวมันเองได้ง่ายขึ้น
สังเกตความแตกต่างระหว่างองค์ประกอบในโครงสร้างของตาข่ายคริสตัล ในโลหะมันเป็นโลหะ ในอโลหะสามารถเป็นได้สองประเภท: อะตอมและโมเลกุล อะตอมแลตทิซทำให้สารมีความแข็งและเพิ่มจุดหลอมเหลวซึ่งเป็นคุณลักษณะของซิลิกอน โบรอนและเจอร์เมเนียม คลอรีน กำมะถัน ออกซิเจน มีโมเลกุลตาข่าย มันให้ความผันผวนและความแข็งเล็กน้อย
โครงสร้างภายในขององค์ประกอบเป็นตัวกำหนด คุณสมบัติทางกายภาพ. โลหะมีลักษณะเป็นเงา นำกระแสและความร้อนได้ดี พวกมันแข็ง, เหนียว, อ่อนได้, มีช่วงสีเล็กน้อย (สีดำ, เฉดสีเทา, บางครั้งก็เหลือง)
อโลหะเป็นของเหลว ก๊าซหรือไม่เป็นมันเงา และอ่อนตัวได้ สีของมันแตกต่างกันอย่างมากและสามารถเป็นสีแดง สีดำ สีเทา สีเหลือง ฯลฯ อโลหะเกือบทั้งหมดเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดี (ยกเว้นคาร์บอน) และความร้อน (ยกเว้นฟอสฟอรัสดำและคาร์บอน)
คุณสมบัติทางเคมีของอโลหะ
ที่ ปฏิกริยาเคมีอโลหะสามารถทำหน้าที่เป็นทั้งตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ เมื่อทำปฏิกิริยากับโลหะ พวกมันจะรับอิเล็กตรอน ซึ่งแสดงคุณสมบัติในการออกซิไดซ์
ทำปฏิกิริยากับอโลหะอื่น ๆ พวกมันมีพฤติกรรมแตกต่างกัน ในปฏิกิริยาดังกล่าว ธาตุที่มีไฟฟ้าน้อยกว่าจะทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ ในขณะที่องค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติฟมากกว่าจะทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์
ด้วยออกซิเจน อโลหะเกือบทั้งหมด (ยกเว้นฟลูออรีน) ทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ เมื่อทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน สารจำนวนมากเป็นตัวออกซิไดซ์ ต่อมาเกิดเป็นสารประกอบระเหยง่าย
องค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะบางชนิดมีความสามารถในการสร้างสารหรือการปรับเปลี่ยนอย่างง่ายหลายอย่าง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า allotropy ตัวอย่างเช่น คาร์บอนมีอยู่ในรูปของกราไฟต์ เพชร ปืนสั้น และการดัดแปลงอื่นๆ ออกซิเจนมีสองอย่าง - โอโซนและออกซิเจนเอง ฟอสฟอรัสมีสีแดง สีดำ สีขาว และโลหะ
อโลหะในธรรมชาติ
อโลหะพบได้ทุกที่ในปริมาณที่แตกต่างกัน พวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของ เปลือกโลกเป็นส่วนหนึ่งของชั้นบรรยากาศ ไฮโดรสเฟียร์ มีอยู่ในจักรวาลและในสิ่งมีชีวิต ในอวกาศที่พบได้บ่อยที่สุดคือไฮโดรเจนและฮีเลียม
บนโลก สถานการณ์ค่อนข้างแตกต่าง องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของเปลือกโลกคือออกซิเจนและซิลิกอน พวกมันคิดเป็นมากกว่า 75% ของมวลทั้งหมด แต่ปริมาณที่น้อยที่สุดตกอยู่กับไอโอดีนและโบรมีน
ในองค์ประกอบของน้ำทะเล ออกซิเจนคิดเป็น 85.80% และไฮโดรเจน - 10.67% องค์ประกอบของมันยังรวมถึงคลอรีน, กำมะถัน, โบรอน, โบรมีน, คาร์บอน, ฟลูออรีนและซิลิกอน ไนโตรเจน (78%) และออกซิเจน (21%) มีอิทธิพลในองค์ประกอบของบรรยากาศ
อโลหะ เช่น คาร์บอน ไฮโดรเจน ฟอสฟอรัส กำมะถัน ออกซิเจน และไนโตรเจน มีความสำคัญ อินทรียฺวัตถุ. พวกมันสนับสนุนกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกของเรา รวมถึงมนุษย์ด้วย
