Nemetali su elementi koji se po fizičkim i kemijskim svojstvima značajno razlikuju od metala. Razlog njihove razlike mogao se detaljno objasniti tek krajem 19. stoljeća, nakon otkrića elektronske strukture atoma. Koja je posebnost nemetala? Koje su kvalitete karakteristične za njihov dan? Hajde da saznamo.
Nemetali - što je to?
Pristup razdvajanju elemenata na metale i nemetale dugo postoji u znanstvenoj zajednici. Prvi elementi u periodnom sustavu Mendeljejeva obično uključuju 94 elementa. Mendeljejevljevi nemetali uključuju 22 elementa. U periodnom sustavu, oni zauzimaju gornji desni kut.
U slobodnom obliku, nemetali su jednostavne tvari, čija je glavna značajka odsutnost karakterističnih metalnih svojstava. Mogu biti u svim agregacijskim stanjima. Dakle, jod, fosfor, sumpor, ugljik nalaze se u obliku čvrstih tvari. Plinovito stanje je karakteristično za kisik, dušik, fluor itd. Samo brom je tekućina.
U prirodi nemetalni elementi mogu postojati i u obliku jednostavnih tvari i u oblikuveze. Sumpor, dušik, kisik nalaze se u nevezanom obliku. U spojevima tvore borate, fosfate itd. U tom obliku prisutni su u mineralima, vodi, stijenama.
Različit od metala
Nemetali su elementi koji se razlikuju od metala po izgledu, strukturi i kemijskim svojstvima. Imaju veliki broj nesparenih elektrona na vanjskoj razini, 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. U nemetalima može biti dvije vrste: atomski i molekularni. Atomska rešetka daje tvarima tvrdoću i povećava točku taljenja, karakteristična je za silicij, bor i germanij. Klor, sumpor, kisik imaju molekularnu rešetku. To im daje volatilnost i malo tvrdoće.
Unutarnja struktura elemenata određuje njihova fizička svojstva. Metali imaju karakterističan sjaj, dobru vodljivost struje i topline. Tvrdi su, duktilni, savitljivi i imaju mali raspon boja (crne, nijanse sive, ponekad žućkaste).
Nemetali su tekuće, plinovite ili čvrste tvari koje nemaju sjaj i podatnost. Boje im se jako razlikuju i mogu biti crvena, crna, siva, žuta, itd. Gotovo svi nemetali su loši provodnici struje (osim ugljika) i topline (osim crnog fosfora i ugljika).
Kemijska svojstva nemetala
U kemijskim reakcijama nemetali mogudjeluju i kao oksidirajuće i kao redukcijsko sredstvo. U interakciji s metalima, oni preuzimaju elektrone, pokazujući tako oksidirajuća svojstva.
U interakciji s drugim nemetalima, ponašaju se drugačije. U takvim reakcijama manje elektronegativni element djeluje kao redukcijsko sredstvo, dok elektronegativni element djeluje kao oksidacijsko sredstvo.
S kisikom, gotovo svi (osim fluora) nemetali djeluju kao redukcijski agensi. Kada su u interakciji s vodikom, mnogi su oksidacijski agensi, nakon čega tvore hlapljive spojeve.
Neki nemetalni elementi imaju sposobnost formiranja nekoliko jednostavnih tvari ili modifikacija. Taj se fenomen naziva alotropija. Na primjer, ugljik postoji u obliku grafita, dijamanta, karabina i drugih modifikacija. Kisik ih ima dva - ozon i sam kisik. 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 su najčešći vodik i helij.
Unutar Zemlje, situacija je sasvim drugačija. Najvažniji sastojci zemljine kore su kisik i silicij. Oni čine više od 75% njegove mase. Ali najmanja količina otpada na jod i brom.
U sastavu morske vode kisik čini 85,80%, a vodik 10,67%. Njegov sastav također uključuje klor, sumpor, bor, brom, ugljik,fluor i silicij. U sastavu atmosfere dominiraju dušik (78%) i kisik (21%).
Nemetali kao što su ugljik, vodik, fosfor, sumpor, kisik i dušik važne su organske tvari. Oni podržavaju vitalnu aktivnost svih živih bića na našem planetu, uključujući ljude.
