Phi kim và kim loại khác nhau như thế nào
Phần lớn các nguyên tố trong bảng tuần hoàn là kim loại. Điều này bao gồm kim loại kiềm , kim loại chuyển tiếp, lantan, actinide và kim loại kiềm thổ. Các kim loại được phân tách bởi các phi kim trong bảng tuần hoàn thông qua một đường ngoằn ngoèo bắt đầu từ cacbon cho đến radon. Các nguyên tố giữa hai nguyên tố này là phốt pho, selen và iốt. Show Những nguyên tố và nguyên tố nằm ngay trong bảng tuần hoàn là phi kim. Các nguyên tố có mặt ngay bên trái đường được gọi là bán kim loại hoặc kim loại. Chúng sẽ có các tính chất kết hợp của cả kim loại và phi kim. Phi kim loại chiếm lên mỗi phần bên phải của bảng tuần hoàn . Xét các tính chất của phi kim loại, nó không sáng bóng, dễ uốn hoặc dẻo và chúng không phải là chất dẫn điện tốt. Những tính chất này của phi kim loại cung cấp một phương tiện để chúng ta có thể phân biệt kim loại với phi kim loại. Tính chất của các phi kim loại có ít điểm chung hơn so với kim loại. Tính chất vật lý và hóa học của chúng rất khác nhau. Một số phi kim loại là chất rắn và một số là chất khí ở nhiệt độ thường. Phi kim loại là gì?Rất ít nguyên tố trong bảng tuần hoàn là phi kim loại. Chúng hiện diện ở phía bên phải trong bảng tuần hoàn . Các nguyên tố thuộc nhóm phi kim loại là lưu huỳnh, cacbon, tất cả các halogen, phốt pho, hydro, oxy, selen, nitơ và các khí quý. Trong bảng tuần hoàn, các phi kim loại nằm bên trái các halogen và bên phải các kim loại. Vì khí quý và halogen cũng là phi kim loại nên những nguyên tố này thường được gọi là phi kim loại. Thuộc tính của kim loạiTính chất vật lý của kim loạiMột số tính chất vật lý của kim loại được liệt kê dưới đây.
Tính chất hóa học của kim loạiMột số tính chất hóa học của kim loại được liệt kê dưới đây.
Thuộc tính của phi kim loạiTính chất vật lý của phi kim loạiMột số tính chất vật lý của phi kim loại được liệt kê dưới đây.
Tính chất hóa học của phi kim loạiMột số tính chất hóa học của phi kim loại được liệt kê dưới đây.
Các phi kim loại và kim loại có các dạng khác nhau (dạng thù hình). Chúng có hình dạng và đặc tính khác nhau. Các dạng dị hình là các nguyên tố tồn tại ở hai hoặc nhiều hơn hai dạng vật chất khác nhau.
Hãy xem bảng đã cho mô tả sự khác biệt chính giữa Kim loại và Phi kim loại để hiểu rõ hơn. Sự khác biệt giữa kim loại và phi kim loạiMột loạt phản ứng là một công cụ quan trọng đối với các nhà hóa học. Nó giúp chúng ta hiểu các tính chất của kim loại và sự khác biệt giữa chúng.
Phi kim loại hay phi kim loại là một nguyên tố hóa học không có tính chất của kim loại. Một số khí bao gồm hydro, heli, oxy, nitơ, flo, neon hoặc radon và nhiều loại khí khác.
Nhiều nguyên tố hóa học được gọi là kim loại. Đây là phần lớn các nguyên tố trong bảng tuần hoàn. Nói chung, các thành phần như vậy có các đặc điểm sau: chúng có thể dẫn nhiệt và điện. Chúng có thể được tạo hình dễ dàng.
Ôxy là một phi kim loại được sử dụng để hô hấp bởi thực vật và động vật. Nó là điều cần thiết để duy trì cuộc sống của chúng ta. Nó được sử dụng trong quá trình đốt nhiên liệu trong gia đình, nhà máy và các phương tiện giao thông.
Oxy là một phi kim loại cần thiết cho cuộc sống của chúng ta và nó được hít vào trong quá trình thở của tất cả chúng sinh. Trang hay phần này đang được viết mới, mở rộng hoặc đại tu. Bạn cũng có thể giúp xây dựng trang này. Nếu trang này không được sửa đổi gì trong vài ngày, bạn có thể gỡ bản mẫu này xuống. Sửa đổi cuối: Đơn giản là tôi (thảo luận · đóng góp) vào 28 ngày trước. (làm mới)
Trong hóa học, phi kim là một nguyên tố hóa học mà tính kim loại của những nguyên tố này không chiếm ưu thế. Ở điều kiện tiêu chuẩn (298K và 1 bar), trạng thái vật chất của phi kim đa dạng, từ khí không màu (như hydro) đến chất rắn ánh kim có nhiệt độ nóng chảy cao (như bor). Các electron trong phi kim hoạt động khác với các electron trong kim loại. Trừ một số ngoại lệ, thông thường electron các phi kim được cố định tại chỗ, do đó tính dẫn nhiệt và dẫn điện kém và phi kim ở trạng thái rắn thường giòn hoặc vỡ vụn. Còn electron trong kim loại nói chung chuyển động tự do và đây là lý do vì sao mà kim loại là chất dẫn điện tốt và hầu hết dễ dàng có thể kéo sợi. Các nguyên tử phi kim có độ âm điện từ trung bình đến cao; chúng có xu hướng nhận electron trong các phản ứng hóa học và tạo thành các hợp chất có tính acid .
Hai phi kim, hydro và heli, chiếm khoảng 99% vật chất thông thường trong vũ trụ quan sát được (tính theo khối lượng). Vỏ Trái Đất, khí quyển Trái Đất, đại dương và sinh quyển được cấu tạo phần lớn từ năm nguyên tố phi kim gồm hydro, carbon, nitơ, oxy và silic.
Hầu hết các phi kim có vai trò trong sinh học, công nghệ hoặc ngành nông nghiệp. Các sinh vật sống được cấu tạo gần như hoàn toàn từ các phi kim hydro, oxy, carbon và nitơ. Gần như tất cả các phi kim đều có những ứng dụng riêng trong y học và dược phẩm; laser và ánh sáng; đồ gia dụng trong gia đình.
Thuật ngữ phi kim loại (non-metallic) có từ ít nhất là năm 1566, cho đến nay chưa có định nghĩa chính xác nào được thống nhất rộng rãi về phi kim. Một số nguyên tố có sự pha trộn rõ rệt của tính chất kim loại và phi kim; các nguyên tố nằm giữa ranh giới phi kim-kim loại có thể xếp vào các nhóm khác nhau tùy thuộc vào tiêu chí phân loại. Có 14 nguyên tố luôn được công nhận là phi kim và có 9 nguyên tố nữa có thể xếp vào phi kim hay kim loại tùy thuộc vào tiêu chí xếp loại của bảng tuần hoàn.
Phi kim là một nguyên tố hóa học có khối lượng riêng tương đối thấp và độ âm điện từ trung bình đến cao. Nhìn chung, các nguyên tố này không có hoặc ít tính chất của một kim loại hơn như ánh kim, khả năng uốn dẻo kéo sợi, dẫn nhiệt và điện tốt, và độ âm điện thấp. [1] Vì không có định nghĩa chặt chẽ về phi kim[2][3][4] nên có thể gặp nhiều biến thể phân loại các nguyên tố là phi kim hay kim loại, phụ thuộc vào tính chất của nguyên tố và quan điểm tính chất đó được coi là biểu hiện của tính chất phi kim hoặc kim loại.[5] Năm 2020, mặc dù Steudel[6] đã công nhận 23 nguyên tố là phi kim, nhưng vẫn còn nhiều quan điểm gây tranh cãi. 14 chất được chấp nhận một cách rộng rãi gồm hydro, oxy, nitơ, lưu huỳnh; các halogen như fluor, chlor, brom và iod; khí hiếm như heli, neon, argon, krypton, xenon và radon; (Larrañaga và cộng sự). Các tác giả này công nhận carbon, phosphor và seleni là phi kim, tuy nhiên Vernon [7] trước đó cho rằng ba nguyên tố này được tính là nguyên tố á kim. Các nguyên tố thường được công nhận là á kim gồm bor ; silic; germani ; arsen; antimon và teluri do các tiêu chí được sử dụng để phân biệt giữa kim loại và phi kim không đủ để đưa đi đến kết luận. Dưới góc nhìn theo tính chất hóa học, các nguyên tố á kim nêu trên được xếp vào nguyên tố phi kim.
Trong số 118 nguyên tố đã biết,[8] chỉ có 23 nguyên tố có thể được coi là phi kim. [9] Astatin, halogen thứ năm, thường bị bỏ qua do tính hiếm và tính phóng xạ mạnh; [10] Bằng chứng lý thuyết gián tiếp và bằng chứng thực nghiệm cho thấy astatin là một kim loại. [11] Các nguyên tố siêu nặng như copernici ( Z = 112) và oganesson (118) có thể là phi kim; nhưng quan điểm này chưa được xác nhận. [12] Khoảng một nửa số nguyên tố phi kim là khí có màu hoặc không màu; phần còn lại phần lớn là chất rắn có tính ánh kim. Brom là chất lỏng duy nhất dễ bay hơi đến nỗi khi đựng brom thì thường thấy lớp khói của nó bao phủ xung quanh. Lưu huỳnh là phi kim rắn có màu duy nhất. Các phi kim lỏng có tỷ trọng, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi rất thấp, và là chất dẫn nhiệt và dẫn điện kém. [13] Các nguyên tố phi kim rắn có khối lượng riêng thấp, giòn hoặc dễ gãy, vỡ vụn với độ bền cơ học và cấu trúc thấp.[14] Có thể dẫn điện kém, có thể dẫn điện tốt, tùy vào từng nguyên tố.
Cấu trúc đa dạng và sự sắp xếp liên kết của các phi kim giải thích sự khác biệt về trạng thái vật chất. Những nguyên tử tồn tại dưới dạng nguyên tử rời rạc (ví dụ: xenon) hoặc phân tử (ví dụ: oxy, lưu huỳnh, brom) có xu hướng có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp khi chúng được giữ với nhau bởi lực phân tán London (London dispersion forces, [15]) . Đây là lực tương tác yếu các nguyên tử hoặc phân tử của chúng,[16] do vậy ở nhiệt độ phòng là chất khí. Các phi kim tạo thành cấu trúc khổng lồ, chẳng hạn như chuỗi có tới 1.000 nguyên tử (ví dụ: selen), [17] dạng lớp (ví dụ: carbon) hoặc mạng lưới ba chiều (ví dụ: silic), có điểm nóng chảy và sôi cao hơn, vì cần nhiều năng lượng hơn để phá vỡ liên kết cộng hóa trị; do vậy ở nhiệt độ phòng chúng đều là chất rắn. Những nguyên ở gần bên trái của bảng tuần hoàn, hoặc xa hơn một cột, thường có một số tương tác á kim yếu giữa các phân tử hay các nguyên tử của nhau, phù hợp với tính chất vừa kim loại, vừa phi kim của chúng; gồm bor, [18] carbon, [19] phosphor, [20] arsen, [21] seleni, [22] antimon, [23] teluri, [24] và iod. [25] Tính dẫn điện, dẫn nhiệt và tính dẻo của phi kim rắn cũng liên quan đến sự sắp xếp cấu trúc bên trong. Trong khi độ dẫn điện và độ dẻo thường liên quan đến sự hiện diện của các electron chuyển động tự do và phân bố đồng đều trong kim loại [26] thì các electron trong phi kim thường thiếu tính linh động như vậy. [27] Các nguyên tố phi kim dẫn điện và dẫn nhiệt tốt chỉ có ở carbon, arsenic và antimon. Mặt khác, tính dẫn nhiệt tốt chỉ có ở các nguyên tố bor, silic, phosphor và germani, dựa trên độ dao động của tinh thể. [28] Độ dẫn điện trung bình có ở nguyên tố bor, silic, phosphor, germani, seleni, teluri và iod. Tính dẻo có ở carbon, phosphor, lưu huỳnh, seleni và á kim. Sự khác biệt về tính chất vật lý giữa kim loại và phi kim là do từ các lực nguyên tử bên trong và bên ngoài. Bên trong, điện tích dương có nguồn gốc từ proton trong hạt nhân nguyên tử có tác dụng giữ các electron của vỏ nguyên tử tại chỗ. Bên ngoài, các electron chịu lực hấp dẫn từ proton trong các nguyên tử lân cận. Khi ngoại lực lớn hơn hoặc bằng nội lực, các electron bên ngoài sẽ chuyển động tự do giữa các nguyên tử và mang đặc tính của kim loại, nếu không xảy ra điều này thì nguyên tố mang đặc tính của phi kim. [29] Tính chất hóa học
Các phi kim có giá trị độ âm điện từ trung bình đến cao. Trong các phản ứng hóa học, các phi kim có xu hướng tạo thành các hợp chất có tính acid. Ví dụ, các phi kim rắn (bao gồm cả á kim) phản ứng với acid nitric để tạo thành một acid hoặc một oxide acid hoặc có tính acid chiếm ưu thế.[34] Chúng có xu hướng nhận hoặc chia sẻ electron khi chúng phản ứng, không giống như kim loại có xu hướng tặng electron. Cụ thể hơn, với sự ổn định của cấu hình electron của các khí hiếm (có lớp vỏ bên ngoài), các phi kim nói chung thu được một số electron đủ để tạo cho chúng cấu hình electron của khí hiếm sau trong khi các kim loại có xu hướng mất các electron đủ để rời chúng với cấu hình electron của khí hiếm trước. Đối với các nguyên tố phi kim xu hướng này được tóm tắt trong quy tắc nhị tử và bát tử (và đối với kim loại thì quy tắc 18 electron ít được tuân thủ chặt chẽ hơn). [35] Về mặt định lượng, các phi kim hầu hết có năng lượng ion hóa, ái lực electron, giá trị độ âm điện và thế khử chuẩn hơn kim loại. Nói chung, các giá trị này càng cao thì nguyên tố đó càng có nhiều đặc tính của phi kim. [36]
Số lượng các hợp chất được tạo thành bởi phi kim là rất lớn. [41] Trong tài liệu của Số đăng ký CAS ngày 2 tháng 11 năm 2021, trong bảng "top 20" các nguyên tố thường gặp nhất trong 895.501.834 hợp chất được liệt kê, 10 vị trí đầu tiên đều là phi kim. Hydro, carbon, oxy và nitơ được tìm thấy trong phần lớn (80%) các hợp chất. Silic, một loại á kim, đứng ở vị trí thứ 11. Sắt là kim loại phổ biến nhất, chiếm 0,14%, đứng ở vị trí thứ 12 trong bảng xếp hạng. [42] Một vài ví dụ về các hợp chất phi kim là: acid boric ( H Các biến thểCác phi kim ở hHàng đầu tiên của mỗi khối trong bảng tuần hoàn có tính chất hóa học khá phức tạp. Những ngoại lệ này rất nổi bật ở hydro, bor (cho dù là phi kim hay á kim), carbon, nitơ, oxy và fluor. Ở các hàng sau, phi kim có xu hướng không đồng nhất khi đi dần xuống. [45]
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Phi_kim&oldid=68858891” |