1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||
1 | H | Ahoj | |||||||||||||||||
2 | Li | Být | B | VS | NE | Ó | F | narozený | |||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Ano | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
4 | K. | To | Sc | Ti | PROTI | Cr | Mn | Fe | Spol | Nebo | Cu | Zn | Ga | Ge | Eso | Se | Br | Kr | |
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Pozn | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | v | Sn | Sb | Vy | Já | Xe | |
6 | Čs | Ba | * | Číst | Hf | Vaše | Ž | Re | Kost | Ir | Pt | Na | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Na | Rn |
7 | Fr. | Ra | * * |
Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt. | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | |||||||||||||||||||
* |
The | Tento | Pr | Nd | Odpoledne | Sm | Měl | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | |||||
* * |
Ac | Čt | Pa | U | Np | Mohl | Dopoledne | Cm | Bk | Srov | Je | Fm | Md | Ne | |||||
Li | Kovy | ||||||||||||||||||
B | Metaloidy | ||||||||||||||||||
H | Nekovy | ||||||||||||||||||
Mt. | Neznámá chemická podstata |
Nekovový je chemický prvek , jehož atomy z jednoduchého tělesa jsou vázány kovalentními vazbami nebo intermolekulárních vazeb , a ne kovovými vazbami . Jsou to dobré elektrické a tepelné izolátory , z velké části velmi těkavé , charakterizované nižší hustotou a změnami teplot skupenství obecně mnohem nižšími než teploty kovů, s výjimkou uhlíku . Jejich ionizační energie a elektronegativita jsou vysoké, jejich oxidy jsou kyselé a vytvářejí iontové vazby s kovy , přičemž při reakci s jinými prvky nebo sloučeninami získávají nebo shromažďují elektrony . V pevném stavu vykazují matné nebo slabě lesklé povrchy (i když povrchy jódu mají kovový lesk ), jsou křehké a křehké (s výjimkou diamantového uhlíku ) a postrádají pružnost , tvárnost a tvárnost charakteristické pro kovy .
V periodické tabulce jsou nekovy omezeny na pravý horní roh, na levé straně ohraničeny metaloidy . 17 prvků je obecně považováno za nekovových, z nichž 11 je plynných ( vodík , helium , dusík , kyslík , fluor , neon , chlor , argon , krypton , xenon a radon ) při okolní teplotě a tlaku, 5 je pevných ( uhlík , fosfor , síra , selen a jod ) a 1 je kapalina: brom .
Tabulka níže ukazuje některé vlastnosti nekovů.
Živel |
Atomová hmotnost |
teplota teplota |
Teplota varu |
objem hmoty |
Ray kovalentně |
Elektronická konfigurace |
Ionizační energie |
Elektronegativita ( Pauling ) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Vodík | 1,007975 u | -259,16 ° C | -252 879 ° C | 0,08988 g · L -1 | 31 ± 17 hodin | 1 s 1 | 1 312,0 kJ · mol -1 | 2.20 |
Hélium | 4,002602 u | - | -268 928 ° C | 0,1786 g · L -1 | 28 hodin | 1 s 2 | 2 372,3 kJ · mol -1 | - |
Uhlík | 12.0106 u | 3,642 ° C | 2,267 g · cm -3 | 69 hodin | [ He ] 2s 2 2p 2 | 1 086,5 kJ · mol -1 | 2.55 | |
Dusík | 14,006855 u | -210,00 ° C | -195 795 ° C | 1,251 g · L -1 | 71 ± 13 hodin | [ He ] 2s 2 2p 3 | 1 402,3 kJ · mol -1 | 3,04 |
Kyslík | 15,99940 u | -218,79 ° C | -182,962 ° C | 1,429 g · L -1 | 66 ± 14 hodin | [ He ] 2s 2 2p 4 | 1 313,9 kJ · mol -1 | 3.44 |
Fluor | 18,99840316 u | -219,67 ° C | -188,11 ° C | 1,696 g · L -1 | 64 hodin | [ He ] 2s 2 2p 5 | 1681 kJ · mol -1 | 3,98 |
Neon | 20.1797 (6) u | -248,59 ° C | -246,046 ° C | 0,9002 g · L -1 | 58 hodin | [ He ] 2s 2 2p 6 | 2 080,7 kJ · mol -1 | - |
Fosfor | 30,97376200 u | 44,15 ° C | 280,5 ° C | 1,823 g · cm -3 | 107 ± 15 hodin | [ Ne ] 3s 2 3p 3 | 1 011,8 kJ · mol -1 | 2.19 |
Síra | 32,0675 u | 115,21 ° C | 444,6 ° C | 2,07 g · cm -3 | 105 ± 15 hodin | [ Ne ] 3s 2 3p 4 | 999,6 kJ · mol -1 | 2.58 |
Chlór | 35,4515 u | -101,5 ° C | -34,04 ° C | 3,2 g · L -1 | 102 ± 16 hodin | [ Ne ] 3s 2 3p 5 | 1 251,2 kJ · mol -1 | 3.16 |
Argon | 39 948 (1) u | -189,34 ° C | -185,848 ° C | 1,784 g · L -1 | 106 ± 22 hodin | [ Ne ] 3s 2 3p 6 | 1 520,6 kJ · mol -1 | - |
Selen | 78 971 (8) u | 221 ° C | 685 ° C | 4,81 g · cm -3 | 120 ± 16 hodin | [ Ar ] 4s 2 3d 10 4p 4 | 941,0 kJ · mol -1 | 2.55 |
Bróm | 79 904 (3) u | -7,2 ° C | 58,8 ° C | 3,1028 g · cm -3 | 120 ± 15 hodin | [ Ar ] 4s 2 3d 10 4p 5 | 1 139,9 kJ · mol -1 | 2,96 |
Krypton | 83 798 (2) u | -157,37 ° C | -153 415 ° C | 3,749 g · L -1 | 116 ± 16 hodin | [ Ar ] 4s 2 3d 10 4p 6 | 1 350,8 kJ · mol -1 | 3,00 |
Jód | 126,90447 u | 113,7 ° C | 184,3 ° C | 4 933 g · cm -3 | 139 ± 15 hodin | [ Kr ] 5s 2 4d 10 5p 5 | 1 008,4 kJ · mol -1 | 2.66 |
Xenon | 131 293 (6) u | -111,75 ° C | -108,099 ° C | 5,894 g · L -1 | 140 ± 21 hodin | [ Kr ] 5s 2 4d 10 5p 6 | 1 170,4 kJ · mol -1 | 2.6 |
Radon | [222] | -71 ° C | -61,7 ° C | 9,73 g · L -1 | 150 hodin | [ Xe ] 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 | 1037 kJ · mol -1 | 2.2 |
Ačkoli kovů je pětkrát více než nekovů, tyto tvoří téměř všechny živé bytosti: vodík, uhlík, dusík, kyslík a fosfor jsou hlavními složkami biologických molekul, zatímco síra a v menší míře selen vstupují do složení mnoha proteinů . Samotný kyslík tvoří téměř polovinu hmoty zemské kůry , oceánů a atmosféry . A konečně, vodík a hélium dohromady představují více než 99% z baryonic hmoty z pozorovatelného vesmíru .
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||
1 | H | Ahoj | |||||||||||||||||
2 | Li | Být | B | VS | NE | Ó | F | narozený | |||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Ano | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
4 | K. | To | Sc | Ti | PROTI | Cr | Mn | Fe | Spol | Nebo | Cu | Zn | Ga | Ge | Eso | Se | Br | Kr | |
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Pozn | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | v | Sn | Sb | Vy | Já | Xe | |
6 | Čs | Ba |
* |
Číst | Hf | Vaše | Ž | Re | Kost | Ir | Pt | Na | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Na | Rn |
7 | Fr. | Ra |
* * |
Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt. | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | |||||||||||||||||||
* |
The | Tento | Pr | Nd | Odpoledne | Sm | Měl | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | |||||
* * |
Ac | Čt | Pa | U | Np | Mohl | Dopoledne | Cm | Bk | Srov | Je | Fm | Md | Ne | |||||
Li | Alkalické kovy | ||||||||||||||||||
Být | Kovy alkalických zemin | ||||||||||||||||||
The | Lanthanidy | ||||||||||||||||||
Ac | Aktinidy | ||||||||||||||||||
Sc | Přechodné kovy | ||||||||||||||||||
Al | Špatné kovy | ||||||||||||||||||
B | Metaloidy | ||||||||||||||||||
VS | Polyatomové nekovy | ||||||||||||||||||
Ó | Diatomické nekovy | ||||||||||||||||||
narozený | Monatomické nekovy | ||||||||||||||||||
Nh | Neznámá chemická podstata |
Na rozdíl od kovů tvoří nekovy jednoduchá tělesa, ve kterých jsou atomy spojeny kovalentními vazbami nebo mezimolekulárními vazbami , nikoli kovovými vazbami . Jak procházíme periodickou tabulkou od metaloidů, atomy v jednotlivých tělech mají tendenci vytvářet klesající počet kovalentních vazeb se sousedními atomy:
Tato progresivní tendence snižovat počet kovalentních vazeb na atom jde ruku v ruce s rostoucím prosazováním nekovového charakteru jediného těla. Umožňuje tak klasifikovat nekovy do tří rodin :
Ve standardním stavu jsou čtyři polyatomové nekovy : uhlík , fosfor , síra a selen . Jejich koordinace jde od 4 pro diamant k 2 pro síru a selen, prochází 3 pro grafit a fosfor. Všechny jsou ve standardním stavu pevné a vykazují výraznější kovový charakter než jiné nekovy. Obecně tedy mají polovodičový allotrope , jako je uhlíkový grafit a šedý selen.
Síra je nejméně kovová ze čtyř, její alotropy jsou spíše křehké a skelné s nízkou elektrickou vodivostí . Může přesto představovat kovové aspekty, například prostřednictvím tvárnosti amorfní síry a kovového vzhledu polythiazylu (SN) x, který evokuje bronz .
Polyatomové nekovy se od nekovů odlišují vysokou koordinací, jakož i vysokou teplotou tání a teplotou varu v jejich termodynamicky nejstabilnější formě. Mají také nejširší amplitudu kapaliny (tj. Teplotní rozsah, při kterém jsou kapalné za atmosférického tlaku) a také nejnižší těkavost při pokojové teplotě.
Vykazují také rozvinutou alotropii , stejně jako výraznou tendenci ke katenaci , ale slabou afinitu k vodíkovým vazbám . Schopnost uhlíku pro kationaci je zásadní jak v organické chemii, tak v biochemii , jelikož je základem veškeré chemie uhlovodíků a zajišťuje existenci uhlíkových řetězců tvořících páteř nesčetných biologických molekul.
Existuje sedm diatomic nekovy ve standardním stavu : atomu vodíku ( H 2), Dusík ( N 2), Kyslík ( O 2), fluor ( F 2), Chlor ( Cl 2), Brom ( Br 2) a jód ( I 2). Pět z nich je plynných při pokojové teplotě a tlaku, další dva jsou těkavé při pokojové teplotě. Jsou to obecně velmi dobré elektrické izolátory a jsou velmi elektronegativní . Výjimky z těchto obecných pravidel spočívají na koncích rodiny : vodík je slabě elektronegativní kvůli své zvláštní elektronické konfiguraci , zatímco jód v krystalizované formě je v rovině atomových vrstev polovodičový , ale izolační ve směru ortogonální.
Diatomické nekovy se vyznačují svou koordinací rovnou 1, jakož i svou teplotou tání a teplotou varu nižší než u polyatomových nekovů. Jejich amplituda kapaliny je také užší a ty, které nejsou kondenzované, jsou při pokojové teplotě těkavější. Vykazují méně rozvinutou alotropii než polyatomové nekovy, stejně jako méně výraznou tendenci ke zřetězení . Na druhou stranu vykazují výraznější schopnost vytvářet vodíkové vazby . Konečně je jejich ionizační energie také vyšší.
Existuje šest vzácných plynů : helium , neon , argon , krypton , xenon a radon . Tvoří obzvláště homogenní rodinu prvků . Za normálních teplotních a tlakových podmínek jsou to všechny bezbarvé plyny, které jsou chemicky inertní nebo málo reaktivní. Každý z nich má nejvyšší ionizační energii ve své periodě a vytváří jen velmi slabé meziatomové vazby, což vede k velmi nízké teplotě tání a teplotě varu (všechny jsou plynné při tlaku a teplotě. Okolní, včetně radonu, který má atomovou hmotnost větší než že z olova ).
Fyzikální vlastnosti | Polyatomové nekovy | Diatomické nekovy | vzácné plyny |
---|---|---|---|
Koordinace | 2 , 3 nebo dokonce 4 ( kosočtverec ) | 1 | 0 |
Standardní stav | Pevný | Většinou plynné | Plynný |
Vzhled | Variabilní barvy, sklovitě vypadající povrchy | Variabilní barvy, matné povrchy v pevném stavu, s výjimkou jódu , částečně kovový lesk | Bezbarvý |
Allotropy | Mnoho alotropů | Několik alotropů | Žádné alotropy |
Pružnost | Jednoduchá tělesa nejčastěji křehká, rovněž tvarovatelná ( C ), pružná ( P ) nebo tvárná ( C , S , Se ) | Křehký v pevném stavu | Měkké a bez velké mechanické odolnosti v pevném stavu (snadno se drtí) |
Elektrická vodivost (Scm -1 ) | Špatné dobré (od 5,2 x 10 -18 na síru se 3 x 10 4 na grafitu ) | Bad chudým (asi 10 -18 pro diatomic plynů na 1,7 x 10 -8 pro jod ) | Špatný (~ 10 −18 ) |
Bod tání (K) | Poměrně vysoká ( 389 K až 3 800 K ) | Spíše nízká ( 15 K až 387 K ) | Nízká až velmi nízká ( 1 K až 202 K ) |
Bod varu (K) | Vysoká až velmi vysoká ( 718 K až 4300 K ) | Až docela vysoko ( 21 K až 458 K ) | Nízká až velmi nízká ( 5 K až 212 K ) |
Interval kapaliny (K) | Docela rozsáhlá ( 232 až 505 K ) | Užší ( 6 až 70 K ) | Velmi úzký ( 2 až 9 K ) |
Těkavost (teplota okolí) | Nízká volatilita | Prchavější | Celkově nejvíce volatilní |
Chemické vlastnosti | Polyatomové nekovy | Diatomické nekovy | vzácné plyny |
Chemická podstata | Nekovový až částečně kovový | Nekovový, jód částečně kovový | Inertně nekovový, radon částečně kationtový |
Ionizační energie (kJ mol -1 ) | Spíše nízká (9,75 až 11,26) | Vyšší (10,45 až 17,42) | Mezi nejvyšší (10,75 až 24,59) |
Elektronegativita (Allenova stupnice) | Spíše nízká (2,253 až 2,589) | Vyšší (2.300 až 4.193) | Mezi nejvyššími (2 582 až 4 789) |
Oxidační stavy |
• Pozitivní a negativní oxidační stavy pro všechny tyto prvky • Od ‒4 pro C do +6 pro S a Se |
• Negativní oxidační stavy pro všechny tyto prvky, ale nestabilní pro H • Pozitivní oxidační stavy pro všechny tyto prvky kromě F , výjimečně pro O • Od ‒3 pro N do +7 pro Cl , Br a I |
• Byly pozorovány pouze pozitivní oxidační stavy a pouze pro nejtěžší vzácné plyny • od +2 pro Kr , Xe a Rn do +8 pro Xe |
Katenace | Výrazný trend | Méně trendu | Malá afinita |
Vodíkové vazby | Nízká schopnost | Silná schopnost | Známý jakoAr , Kr , Xe |
Oxidy |
• Alespoň jedna polymerní forma pro všechny tyto prvky • Většina z těchto prvků ( P , S , Se ) tvoří brýle ; oxid uhličitý CO 2tvoří sklo při 40 GPa |
• Jódové oxidy existují v polymerní formě. • Tyto prvky netvoří brýle |
• Xeo 2je polymerní; oxidy jiných vzácných plynů jsou molekulární • Tyto prvky netvoří brýle |
Mnoho nekovů má několik alotropních forem vykazujících víceméně kovové vlastnosti v závislosti na případu. Grafit , standardní stav z uhlí a má lesklý vzhled a je dobrým vodičem z elektřiny . Diamant , v kontrastu, má průhledný vzhled a je špatný vodič elektřiny, takže to zjevně není kov. Existují i další uhlíkové allotropy, jako je buckminsterfullerene C 60. Dusíku mohou tvořit kromě dusného N 2standard, tetrazot N 4nestabilní plynný alotrop s životností řádově mikrosekundy . Kyslík standardní je diatomic forma dioxygen O 2ale také existuje jako triatomová molekula ve formě ozonu O 3nestabilní s životností řádově půl hodiny. Fosfor má poctu mít stabilnější allotropes jeho standardní stav, je bílý fosfor P 4. To znamená, že červený fosfor bílý fosfor odvozené zahříváním nad 300 ° C . Nejprve je amorfní , pak krystalizuje v kubickém systému, pokud pokračuje zahřívání. Černý fosfor je forma termodynamicky stabilní, fosfor, grafit, jako struktura, s jasně jiskrou a podobnými elektrickými vlastnostmi. Fosfor také existuje ve formě oxidem P 2nestabilní. Síra má allotropes více než jakýkoli jiný prvek. Kromě takzvané plastické síry jsou všechny nekovové. Selen má množství nekovových izotopy a vodivou formu elektřiny, šedé selenu. Jod také existuje polovodičové amorfní formu.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||
1 | H | Ahoj | |||||||||||||||||
2 | Li | Být | B | VS | NE | Ó | F | narozený | |||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Ano | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
4 | K. | To | Sc | Ti | PROTI | Cr | Mn | Fe | Spol | Nebo | Cu | Zn | Ga | Ge | Eso | Se | Br | Kr | |
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Pozn | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | v | Sn | Sb | Vy | Já | Xe | |
6 | Čs | Ba |
* |
Číst | Hf | Vaše | Ž | Re | Kost | Ir | Pt | Na | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Na | Rn |
7 | Fr. | Ra |
* * |
Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt. | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | |||||||||||||||||||
* |
The | Tento | Pr | Nd | Odpoledne | Sm | Měl | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | |||||
* * |
Ac | Čt | Pa | U | Np | Mohl | Dopoledne | Cm | Bk | Srov | Je | Fm | Md | Ne | |||||
Li | Alkalické kovy | ||||||||||||||||||
Být | Kovy alkalických zemin | ||||||||||||||||||
The | Lanthanidy | ||||||||||||||||||
Ac | Aktinidy | ||||||||||||||||||
Sc | Přechodné kovy | ||||||||||||||||||
Al | Špatné kovy | ||||||||||||||||||
B | Metaloidy | ||||||||||||||||||
H | „ CHNOPS “ | ||||||||||||||||||
F | Halogen | ||||||||||||||||||
Ahoj | vzácné plyny | ||||||||||||||||||
Mt. | Neznámá chemická podstata |
Mezi nekovů, to je zcela běžné, že v úvahu se samostatně za rodiny z halogenů a vzácné plyny , které mají velmi charakteristické chemické vlastnosti a jako „ostatní nekovy“ vodíku , uhlíku , dusíku , na kyslík , na fosforu , jejichž síry a selen , souhrnně představovaný zkratkou „ CHNOPS “.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | H | Ahoj | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Být | B | VS | NE | Ó | F | narozený | |||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Ano | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K. | To | Sc | Ti | PROTI | Cr | Mn | Fe | Spol | Nebo | Cu | Zn | Ga | Ge | Eso | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Pozn | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | v | Sn | Sb | Vy | Já | Xe | |||||||||||||||
6 | Čs | Ba | The | Tento | Pr | Nd | Odpoledne | Sm | Měl | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Číst | Hf | Vaše | Ž | Re | Kost | Ir | Pt | Na | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Na | Rn | |
7 | Fr. | Ra | Ac | Čt | Pa | U | Np | Mohl | Dopoledne | Cm | Bk | Srov | Je | Fm | Md | Ne | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt. | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Alkalické kovy |
Alkalická země |
Lanthanidy |
Přechodné kovy |
Špatné kovy |
kovově loids |
Nebankovní kovy |
geny halo |
Vzácné plyny |
Položky nezařazené |
Aktinidy | |||||||||
Superaktinidy |