非金属は、金属の特性をまったく持たない物質です。それらは、熱と電流の両方の優れた絶縁体です。それらは大部分が気体であり、適切な測定のためにいくつかの液体が投入されます。炭素、硫黄、リンなどの一部は、通常の室温でも固体です。
非金属の物理化学的特性
高いイオン化エネルギーと電気陰性度は、金属と区別する非金属の 2 つの特徴です。これらの特性により、非金属は通常、他の化合物と反応すると電子を獲得し、共有結合が形成されます。非金属に見られるアニオン性ドーパントは、VB に大きな影響を与えます。炭素、窒素、フッ素、硫黄、およびヨウ素は、非金属ドーパントの例です。
非金属の一般的な特徴:
<オール> 非金属の原子は通常、金属の原子よりもサイズが小さい。非金属の原子サイズは、その他の多くの特徴の原因となっています。
非金属は、金属に比べて導電率が非常に低くなります。非金属では、電気伝導率が最も低いか存在しないことが、金属の対応物と区別する最も重要な属性です。
非金属の電気陰性度は高く、金属の電気陰性度は低くなります。したがって、非金属原子は、そうでない場合よりも多くの電子を引き付ける傾向が強いです。
非金属の電気陰性度は高く、金属の電気陰性度は低くなります。つまり、非金属の原子は、蓄積した電子を引き留める傾向が強いのです。一方、金属は非金属に 1 つ以上の電子を容易に放棄し、その結果、正に帯電したイオンが形成され、電流が伝導されます。
一部の非金属は気体として発見されますが、他のものは固体として発見され、1 つは典型的な温度と圧力条件にさらされたときに液体として発見されます。一方、室温では、水銀を除くすべての金属は固体です。多数の非金属が液体または気体として存在するという事実に照らして、非金属は一般に、通常の大気環境下では融点と沸点が低くなります。
非金属は、固体状態では壊れやすい傾向があります。その結果、金属が持つ可鍛性と延性に欠けます。
非金属材料の物理的特性
<オール> 延性はワイヤーに引き伸ばされる材料の特性ですが、炭素を除く非金属は延性がありません。炭素繊維は、スポーツや音楽機器など、さまざまな業界で使用されているため、延性がありません。
金属の特徴である可鍛性の特性は、非金属材料にはありません。それらはもろく、圧力がかかると壊れるため、シートに描くことはできません。
光沢がないため、光沢のある側面はありません。
別の素材にぶつけられた場合でも、響き渡るような音を発したり、深いリンギング音を発したりすることはありません。グラファイトを除いて、それらは熱と電気の伝導体でもありません。
非金属はアルファベット順にリストされています (完全なリスト)
水素ガス - H
窒素ガス - N
酸素ガス - O
フッ素ガス-F
塩素ガス-Cl
臭素液-Br
固体ヨウ素 - I
カーボンソリッド-C
硫黄固体-S
リン固体 - P
シリコン固体 - Si
非金属の化学的性質
最も重要な反応の 1 つは、非金属と水の間の反応です。非金属は水と反応しませんが、通常、空気中では非常に反応性が高いため、一部は水中で保管されます。たとえば、リンは非常に反応性の高い非金属の 1 つであり、空気にさらされると発火するため、保管中に周囲の酸素との接触を避けるために水中に保持されます。
酸および塩基との反応
非金属が酸と反応するという証拠はありません。
<オール> 塩基反応と塩基との反応
非金属と塩基の間の相互作用には、いくつかの変数が関係しています。塩素と水酸化ナトリウムなどの塩基との相互作用により、次亜塩素酸ナトリウム、塩化ナトリウム、水などの化合物が形成されます。
<オール> 酸素 (または他のガス) との反応
非金属が酸素と反応すると、非金属酸化物 (NMOX) が生成されます。自然界では、非金属の酸化物の pH は酸性または中性です。
硫黄が酸素と反応すると、二酸化硫黄が得られます。二酸化硫黄は有毒です。
S と O2 が結合すると、SO2 が形成されます。
二酸化硫黄が水と結合して亜硫酸を生成するときに形成されます。
H2SO3 は、SO2 と H2O の反応によって形成されます。
非金属材料の用途
<オール> 窒素は、アンモニア、硝酸、肥料などの生産に利用されます。
水のろ過に関しては、塩素が最も頻繁に使用されます。
水素をロケット燃料として使用することは非常に有利です。
炭素がグラファイトの形をしている場合、鉛筆やその他の筆記具の製造に利用できます。
硫酸は硫黄を使用して生成されます。
