NONMETALS: HISTORIE, VLASTNOSTI, SKUPINY, POUŽITÍ - CHEMIE - 2025

Tyto nekovy jsou skupina prvků, které jsou umístěny na pravé straně periodické tabulky, s výjimkou vodíku se nachází ve skupině 1 (IA), s alkalickými kovy. Pokud chcete vědět, co to je, musíte se podívat do pravého horního rohu bloku p.

Nekovové atomy jsou relativně malé a jejich vnější elektronová schránka má vysoký počet elektronů. Nekovové prvky zahrnují pevné látky, kapaliny a plyny; Ačkoli většina z nich je v plynném stavu, několik z nich obohacuje atmosféru.

Nekovové prvky v hnědé barvě

Velká část nekovů je přítomna u všech živých bytostí ve formě sloučenin a makromolekul. Například: uhlík, kyslík a vodík jsou přítomny ve všech proteinech, lipidech, uhlohydrátech a nukleových kyselinách.

Fosfor je přítomen ve všech nukleových kyselinách a v některých uhlohydrátech a lipidech. Síra se nachází v mnoha proteinech. Dusík je součástí všech nukleových kyselin a proteinů.

Na druhou stranu, podzemní, metanové plyny a ropa jsou složeny téměř výhradně z nekovových prvků. Ve skutečnosti uhlovodíky (uhlík a vodík) dávají představu o tom, jak hojné jsou nekovy i přes jejich nižší počet prvků v periodické tabulce.

Dějiny

Od starověku (3750 př.nl) Egypťané používali uhlí k redukci mědi přítomné v jejich minerálech, jako je corvellite a malachite.

V roce 1669 se společnosti Hennin Brand podařilo izolovat fosfor od sebrané moči. Henry Cavendish (1776) uspěl v identifikaci vodíku, ačkoli několik vědců, včetně Robert Boyle (1670), produkovalo vodík reakcí silné kyseliny s kovem.

Carl Scheele vyráběl kyslík zahříváním oxidu rtuti s dusičnany (1771). Curtoisovi se podařilo izolovat jód a pokusit se připravit ledek z mořských řas (1811). Balard a Gmelin izolovali brom (1825).

V roce 1868 Janssen a Lockger nezávisle objevili helium pozorováním žluté čáry ve studiu spektra slunečního světla, které nepatřilo jinému prvku. Moissan uspěl v izolaci fluoru (1886).

V roce 1894 Lord Rayleigh a Ramsey objevili argon studováním vlastností dusíku. Ramsay a Travers (1898) izolovali krypton, neon a xenon z kapalného argonu kryogenní destilací ze vzduchu.

Fyzikální a chemické vlastnosti

Síra je jedním z nejreprezentativnějších nekovových prvků. Zdroj: Ben Mills z Wikipedie.

Fyzický

Některé z fyzikálních vlastností nekovů jsou:

-Mají nízkou elektrickou vodivost, s výjimkou uhlíku ve formě grafitu, který je dobrým vodičem elektřiny.

- Mohou se objevit pod fyzickým vzhledem pevných látek, kapalin nebo plynů.

-Mají nízkou tepelnou vodivost, s výjimkou uhlíku ve formě diamantu, který se nechová jako tepelný izolátor.

-Mají malý lesk, na rozdíl od kovového lesku kovů.

- Nekovové pevné látky jsou křehké, takže nejsou tažné nebo kujné.

-Mají nízké teploty tání a teploty varu.

- Mohou mít různé krystalické struktury. Fosfor, kyslík a fluor mají tedy kubickou krystalickou strukturu; vodík, uhlík a dusík, hexagonální; a síra, chlor, brom a jod, ortorombikum.

Chemie

Nonmetals se vyznačují vysokou ionizační energií a vysokou hodnotou elektronegativity. Například fluor má nejvyšší elektronegativitu (3,98), což je nejreaktivnější prvek nekovů.

Překvapivě však mají nejvyšší elektronegativitu hélium vzácných plynů (5.5) a neony (4,84). Jsou však chemicky inertní, protože vnější elektronické pláště jsou plné.

Nonmetals tvoří iontové sloučeniny s kovy, a covalent s nonmetals.

Byly nalezeny nekovové prvky, které vytvářejí diatomické molekuly spojené kovalentními vazbami. Mezitím jsou atomy vzácných plynů ve formě atomových jednotek.

Tvoří oxidy kyselin, které reagují s vodou a vytvářejí kyseliny.

Nekovové skupiny a prvky

Skupina 1

Je vyroben z vodíku, bezbarvého plynu bez zápachu, diatomického. Oxidační stav +1. Má nižší hustotu než vzduch. V pevném stavu má hexagonální krystalickou strukturu. Vodík není příliš reaktivní.

Skupina 14

Uhlík je jediným nekovem v této skupině. Uhlík ve formě grafitu je lesklá pevná látka s hexagonální krystalickou strukturou. Má vysokou elektrickou vodivost. Jeho nejčastější oxidační stavy jsou +2 a +4.

Skupina 15

Dusík

Bezbarvý a bez zápachu. Je to mírně reaktivní prvek a mírně hustší než vzduch. Nejběžnější oxidační stavy: -3 a +5. Tvoří diatomické molekuly, N ₂.

Zápas

Pevné, jeho barva může být bílá, žlutá nebo černá. Trochu reaktivní. Ortorombická krystalová struktura. Elektronická aktivita 2.1. Nejběžnější oxidační stavy: -3 a +5.

Skupina 16

Kyslík

Bezbarvý nebo světle modrý plyn, bez zápachu. Obecně nereaktivní. Struktura krychlových krystalů. Je to izolátor a silné oxidační činidlo. Elektronická aktivita 3.5. Oxidační stav -2

Síra

Zářivě žlutá, křehká, středně reaktivní pevná látka. Ortorombická krystalová struktura. Vytváří kovalentní vazby. Elektroegativita 2.5. Nejběžnější oxidační stavy: -2, +2, +4 a +6.

Selen

Šedá nebo načervenalá až černá pevná látka. Šedý selen vykazuje elektrickou vodivost citlivou na světlo. Je to měkká a křehká pevná látka. Elektronická aktivita 2.4. Oxidační stavy: -2, +2, +4 a +6.

Skupina 17

Fluor

Je to světle žlutý plyn, velmi toxický. Je to velmi reaktivní prvek. Vyskytuje se jako diatomic molekul, F ₂. V pevném stavu krystalizuje v krychlové formě. Elektronická aktivita 3.98. Oxidační stavy -1.

Chlór

Je to zelenožlutý plyn. Představuje diatomické molekuly, Cl ₂. Je to velmi reaktivní. V pevném stavu je krystalická struktura ortorombická. Elektronická aktivita 3.0. Oxidační stavy: - 1, +1, +3, +5, +7.

Bróm

Je to červenohnědá kapalina. Elektronegativita 2.8. Oxidační stavy -1, +1, +3, +5 a +7.

Jód

Je to pevná látka černé barvy, která při sublimaci vydává fialovou páru. Ortorombická krystalová struktura. Jodidy kovů jsou iontové. Elektroegativita 2.5. Oxidační stavy: -1, +1, +3, +5 a +7.

Astatus

Je to pevná černá. Struktura krychlových krystalů soustředěná na obličeji. Elektroegativita 2.2. Je to slabé oxidační činidlo.

Skupina 18

Hélium

Má vysokou tepelnou vodivost. Elektronická aktivita 5.5. Je chemicky inertní a nehořlavý. Nízká hustota a vysoká tekutost.

Neon

Vysoká chladicí kapacita v kapalném stavu. Elektronická aktivita 4,84. Je to nejméně reaktivní ze vzácných plynů.

Argon

Je hustší než vzduch. Chemicky inertní. Elektronická aktivita 3.2.

Krypton

Elektronická aktivita 2.94. Může reagovat s fluorem za vzniku krypton difluoridu (KrF ₂).

Xenon

Prochází hematoencefalickou bariérou. Reaguje na elektrický proud vytvářením světla. Elektroegativita 2.2. Vytváří komplexy s fluorem, zlatem a kyslíkem.

Radone

Je to radioaktivní prvek. Elektronická aktivita 2.06. Vytváří sloučeniny s fluorem (RnF ₂) as kyslíkem (RnO ₃).

Aplikace

Vodík

Používá se při raketovém pohonu a jako palivo v motorech automobilů, které používají vodík. Používá se při syntéze amoniaku (NH ₃) a při hydrogenaci tuků.

Uhlík

Grafit se používá při výrobě tužek a vysoce pevných vláken, které se používají při výrobě sportovních potřeb. Diamant se používá jako drahokam s vysokou hodnotou a ve vrtných otvorech jako brusivo. Oxid uhličitý se používá při výrobě sycených nápojů.

Dusík

Používá se při výrobě amoniaku, kyseliny dusičné a močoviny. Dusík je nezbytným prvkem rostlin a používá se při výrobě hnojiv.

Zápas

Bílý fosfor se používá jako rodenticid, insekticid a v zábavním průmyslu. Červený fosfor se používá k vytváření zápalek. Její sloučeniny se také používají při výrobě hnojiv.

Kyslík

Kyslík se používá při výrobě oceli, plastů a textilu. Používá se také v raketových pohonných hmotách, kyslíkové terapii a dýchací pomoci v letadlech, ponorkách a kosmických letech.

Síra

Používá se jako surovina pro výrobu kyseliny sírové, střelného prachu a při vulkanizaci kaučuků. Sulfity se používají k bělení papíru a ve fungicidech.

Selen

Používá se k předávání šarlatového červeného nádechu. Používá se také k neutralizaci nazelenalého nádechu vzniklého kontaminací skla sloučeninami železa. Používá se ve fotoelektrických buňkách s aplikací ve dveřích a výtazích.

Fluor

Přidává se do zubních past, aby se zabránilo dutinám. Fluorovodík se používá jako surovina pro teflon. Monatomický fluor se používá při výrobě polovodičů.

Chlór

Používá se v těžební metalurgii a při chloraci uhlovodíků pro výrobu různých produktů, jako je PVC. Chlor se používá v buničině ze dřeva a textilu. Používá se také jako dezinfekční prostředek pro vodu.

Bróm

Používá se při přípravě bromidu stříbrného pro čočky citlivé na světlo a ve fotografickém filmu a používá se také při výrobě sedativního bromidu sodného a dibromethanu, protiklopné složky v benzínu.

Jód

Jodid draselný (KI) se přidává, aby se zabránilo strumu štítné žlázy. Tinktura jodu se používá jako antiseptikum a germicid. Jód je součástí hormonů štítné žlázy.

Hélium

Používá se při plnění horkovzdušných balónů a smíchává se s kyslíkem pro hluboké dýchání. Používá se pro svařování v inertní atmosféře a také pomáhá udržovat velmi nízké teploty ve výzkumu.

Neon

Ve skleněných trubicích, které jsou osvětleny působením elektřiny (červená neonová světla).

Argon

Používá se k vytvoření atmosféry pro svařování a při plnění žárovek.

Xenon

Směs xenonu a kryptonu se používá při výrobě záblesků vysoké intenzity při krátkých fotografických expozicích.

Radone

Používá se při léčbě nádorových nádorů radiační terapií.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie (8. ed.). CENGAGE Učení.
2. Shiver & Atkins. (2008). Anorganická chemie. (Čtvrté vydání). Mc Graw Hill.
3. Mathews, CK, van Holde, KE a Ahern, KG (2002). Biochemie. Třetí edice. Upravit. Pearson-Addison Wesley
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (6. října 2019). Jaké jsou vlastnosti nekovů? Obnoveno z: thinkco.com
5. Wikipedia. (2019). Nekovový. Obnoveno z: en.wikipedia.org
6. Editors of Encyclopaedia Britannica. (5. dubna 2016). Nekovový. Encyclopædia Britannica. Obnoveno z: britannica.com
7. José M. Gavira Vallejo. (27. ledna 2016). Jaké jsou polygenní prvky? A co ikosageny, krystalizátory, chalkogeny…? Obnoveno z: triplenlace.com