Nemetali su elementi koji se značajno razlikuju po fizičkim i hemijskim svojstvima od metala. Razlog njihove razlike mogao se detaljno objasniti tek krajem 19. stoljeća, nakon otkrića elektronske strukture atoma. Koja je posebnost nemetala? Koje osobine su karakteristične za njihov dan? Hajde da saznamo.
Nemetali - šta je to?
Pristup razdvajanju elemenata na metale i nemetale dugo postoji u naučnoj zajednici. Prvi elementi u periodnom sistemu Mendeljejeva obično uključuju 94 elementa. Mendeljejevljevi nemetali uključuju 22 elementa. U periodnom sistemu, oni zauzimaju gornji desni ugao.
U slobodnom obliku, nemetali su jednostavne supstance, čija je glavna karakteristika odsustvo karakterističnih metalnih svojstava. Mogu biti u svim stanjima agregacije. Dakle, jod, fosfor, sumpor, ugljenik se nalaze u obliku čvrstih supstanci. Gasovito stanje je karakteristično za kiseonik, azot, fluor itd. Samo brom je tečnost.
U prirodi nemetalni elementi mogu postojati i u obliku jednostavnih supstanci i u oblikuveze. Sumpor, dušik, kisik nalaze se u nevezanom obliku. U jedinjenjima formiraju borate, fosfate itd. U ovom obliku prisutni su u mineralima, vodi, stijenama.
Razlikuje od metala
Nemetali su elementi koji se razlikuju od metala po izgledu, strukturi i hemijskim svojstvima. Imaju veliki broj nesparenih elektrona na vanjskom nivou, što znači da su aktivniji u oksidativnim reakcijama i lakše pričvršćuju dodatne elektrone na sebe.
Karakteristična razlika između elemenata uočena je u strukturi kristalne rešetke. U metalima je metalik. Kod nemetala može biti dva tipa: atomska i molekularna. Atomska rešetka daje tvarima tvrdoću i povećava tačku topljenja; karakteristična je za silicijum, bor i germanijum. Klor, sumpor, kiseonik imaju molekularnu rešetku. To im daje volatilnost i malo tvrdoće.
Unutrašnja struktura elemenata određuje njihova fizička svojstva. Metali imaju karakterističan sjaj, dobru provodljivost struje i toplote. Tvrdi su, duktilni, savitljivi i imaju mali raspon boja (crne, nijanse sive, ponekad žućkaste).
Nemetali su tečne, gasovite ili čvrste supstance koje nemaju sjaj i savitljivost. Njihove boje se veoma razlikuju i mogu biti crvena, crna, siva, žuta, itd. Gotovo svi nemetali su loši provodnici struje (osim ugljenika) i toplote (osim crnog fosfora i ugljenika).
Hemijska svojstva nemetala
U hemijskim reakcijama, nemetali mogudjeluju i kao oksidacijski i kao redukcijski agensi. Prilikom interakcije s metalima, oni preuzimaju elektrone, pokazujući tako oksidirajuća svojstva.
U interakciji sa drugim nemetalima, ponašaju se drugačije. U takvim reakcijama, manje elektronegativni element djeluje kao redukcijsko sredstvo, dok elektronegativni element djeluje kao oksidacijsko sredstvo.
Sa kiseonikom, skoro svi (osim fluora) nemetali deluju kao redukcioni agensi. Kada su u interakciji sa vodonikom, mnogi su oksidanti, koji kasnije formiraju isparljiva jedinjenja.
Neki nemetalni elementi imaju sposobnost formiranja nekoliko jednostavnih supstanci ili modifikacija. Ovaj fenomen se naziva alotropija. Na primjer, ugljik postoji u obliku grafita, dijamanta, karabina i drugih modifikacija. Kiseonik ih ima dva - ozon i sam kiseonik. Fosfor dolazi u crvenoj, crnoj, bijeloj i metalik boji.
Nemetali u prirodi
Nemetali su posvuda u različitim količinama. Oni su dio zemljine kore, dio su atmosfere, hidrosfere, prisutni su u svemiru i u živim organizmima. U svemiru, najčešći su vodonik i helijum.
Unutar Zemlje, situacija je sasvim drugačija. Najvažniji sastojci zemljine kore su kiseonik i silicijum. Oni čine više od 75% njegove mase. Ali najmanja količina otpada na jod i brom.
U sastavu morske vode kiseonik čini 85,80%, a vodonik 10,67%. Njegov sastav takođe uključuje hlor, sumpor, bor, brom, ugljenik,fluor i silicijum. Azot (78%) i kiseonik (21%) dominiraju u sastavu atmosfere.
Nemetali kao što su ugljenik, vodonik, fosfor, sumpor, kiseonik i azot su važne organske supstance. Oni podržavaju vitalnu aktivnost svih živih bića na našoj planeti, uključujući i ljude.
