化学では、非金属は、金属の性質が優勢でない化学元素です。非金属は、その組成に応じて、無色の蒸気から光沢のある耐火性 (高融点) の固体、および熱と電気の伝導性が低いものから優れたものまでさまざまです。固体の非金属はもろく壊れやすく、粉々になったり壊れたりせずにシートに平らにしたり、ワイヤーに引き込んだりすることが容易ではなく、構造強度が低いかまったくありません。固体の非金属も脆く砕けやすいです。自由に動く電子を持つ金属は、金属が熱と電気の優れた伝導体である理由と、それらのほとんどが可塑性 (可鍛性、延性) である理由を説明します。これは、非金属の導電性が一般に弱い理由と、固体が金属固体に比べて脆い理由を説明しています。非金属原子は、中程度から高い範囲の電気陰性電荷を持っています。その結果、化学プロセスで電子を引き付け、酸性化合物を生成する傾向があります.
観測可能な宇宙の通常の物質は、水素とヘリウムという 2 つの非金属によって支配されており、これらを合わせてその質量の約 99% を占めています。地球の地殻、大気、海洋、生物圏は、ほとんどが水素、炭素、窒素、酸素、ケイ素の 5 つの非金属元素で構成されています。水素は地球上で最も豊富な非金属元素です。
非金属の大部分は、生物学的、技術的、または家庭用の機能または用途を持っています。生物は、基本的にすべて非金属の水素、酸素、炭素、窒素で構成されており、その他の元素はほとんど含まれていません。ほぼすべての非金属は、健康と医薬品、レーザーと照明、および日常の家庭用品に特定の用途があります。
非金属の性質
高いイオン化エネルギーと電気陰性度は、金属と区別される非金属の 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性は次のとおりです
- 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、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。
非金属の物性
- 延性はワイヤーに引き伸ばされる材料の品質ですが、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。
非金属の化学的性質
- 非金属は熱と電気の伝導体が弱く、伝導率が低下しています。グラファイトとガス カーボンは、この規則の例外です。
- 金属とは対照的に、非金属は可鍛性や延性がありません。
- 金属は、非金属が金属と反応するよりも非金属と反応します。
- 非金属は通常、高温にさらされると他の非金属と反応します。
- 室温では、非金属の大部分は空気と反応しません。
- 白リンは、空気と相互作用して酸化物を生成し、大気中に放出される唯一の非金属です。
- 一方、非金属はほとんど水と反応しません。塩素を除いて、他のすべての元素は水に溶解して酸性溶液を生成します。
- 非金属は金属に比べて密度が低いです。
- 結合して合金を作ることはありません。一方、非金属には、炭素、ケイ素、リンが含まれます。
- 室温では、非金属は固体や液体を含むあらゆる形態の物質に含まれています。
- 非金属は、組成に応じてさまざまな方法で反応します。
- 塩素 (Cl)、臭素 (Br)、ヨウ素 (I)、フッ素 (F)、その他の元素 (F) を含むハロゲン族の中で最も反応性の高い金属です。ハロゲン ファミリーの反応性は、昇順で Cl> Br> I として配置されます。
- このため、塩素 (Cl) は、それぞれ臭化物 (NaBr) とヨウ化物 (ヨウ化物) の溶液 (NaI) から臭素 (Br) とヨウ素 (I) を置き換えることができます。
- イオン性固体の形成は、電気陰性度の高い非金属とアルカリおよびアルカリ土類金属との反応の結果として発生します。
結論
金属は熱と電気の優れた伝導体ですが、非金属材料はそうではありません。水銀以外に電気を通す非金属はなく、グラファイト以外に電気を通す非金属はありません。金属には 1、2、または 3 の値の価電子がありますが、非金属には 3 より大きい値があります。
非金属元素は、地球上の人間の生存にとって重要です。非金属元素である炭素は、私たちの食糧供給の重要な要素です。私たちの体の体積の半分以上を占める水は、水素と酸素という 2 つの非金属ガスの複合体です。非金属の存在なしに生命の存在を想像することは不可能です.
