NON METALLI: STORIA, PROPRIETÀ, GRUPPI, USI - CHIMICA - 2025

I non metalli sono un gruppo di elementi che si trovano sul lato destro della tavola periodica, ad eccezione dell'idrogeno che si trova nel gruppo 1 (IA), con i metalli alcalini. Se vuoi sapere cosa sono, devi guardare nell'angolo in alto a destra del blocco p.

Gli atomi non metallici sono relativamente piccoli e il loro guscio elettronico esterno ha un numero elevato di elettroni. Gli elementi non metallici includono solidi, liquidi e gas; Sebbene la maggior parte di loro sia allo stato gassoso, molti di loro arricchiscono l'atmosfera.

Elementi non metallici in marrone

Una buona parte dei non metalli è presente in tutti gli esseri viventi sotto forma di composti e macromolecole. Ad esempio: carbonio, ossigeno e idrogeno sono presenti in tutte le proteine, lipidi, carboidrati e acidi nucleici.

Il fosforo è presente in tutti gli acidi nucleici e in alcuni carboidrati e lipidi. Lo zolfo si trova in molte proteine. L'azoto fa parte di tutti gli acidi nucleici e le proteine.

D'altra parte, il sottosuolo, i gas metano e il petrolio greggio sono composti quasi interamente da elementi non metallici. Infatti, gli idrocarburi (carbonio e idrogeno) danno un'idea di quanto siano abbondanti i non metalli nonostante il loro numero inferiore di elementi nella tavola periodica.

Storia

Fin dall'antichità (3750 a.C.) gli egizi usavano il carbone per ridurre il rame presente nei loro minerali, come la corvellite e la malachite.

Nel 1669, Hennin Brand riuscì a isolare il fosforo dall'urina raccolta. Henry Cavendish (1776) è riuscito a identificare l'idrogeno, sebbene diversi ricercatori, tra cui Robert Boyle (1670), abbiano prodotto idrogeno facendo reagire un acido forte con un metallo.

Carl Scheele produsse ossigeno riscaldando ossido di mercurio con nitrati (1771). Curtois riuscì a isolare lo iodio mentre cercava di preparare il salnitro dalle alghe (1811). Balard e Gmelin isolarono il bromo (1825).

Nel 1868, Janssen e Lockger scoprirono indipendentemente l'elio osservando una linea gialla nello studio dello spettro della luce solare che non apparteneva a un altro elemento. Moissan è riuscito a isolare il fluoro (1886).

Nel 1894, Lord Rayleigh e Ramsey scoprirono l'argon studiando le proprietà dell'azoto. Ramsay e Travers (1898) isolarono krypton, neon e xenon dall'argon liquido mediante distillazione criogenica dall'aria.

Proprietà fisiche e chimiche

Lo zolfo è uno degli elementi non metallici più rappresentativi. Fonte: Ben Mills tramite Wikipedia.

Fisico

Alcune delle proprietà fisiche dei non metalli sono:

-Hanno una bassa conduttanza elettrica, ad eccezione del carbonio sotto forma di grafite, che è un buon conduttore di elettricità.

-Possono apparire sotto l'aspetto fisico di solidi, liquidi o gas.

-Hanno una bassa conduttanza termica, ad eccezione del carbonio sotto forma di diamante, che non si comporta come un isolante termico.

-Hanno poca lucentezza, a differenza della lucentezza metallica dei metalli.

-I solidi non metallici sono fragili, quindi non sono duttili o malleabili.

-Hanno bassi punti di fusione e di ebollizione.

-Possono avere diverse strutture cristalline. Quindi fosforo, ossigeno e fluoro hanno una struttura cristallina cubica; idrogeno, carbonio e azoto, esagonale; e zolfo, cloro, bromo e iodio, ortorombico.

Chimica

I non metalli sono caratterizzati dall'avere un'elevata energia di ionizzazione e un alto valore di elettronegatività. Il fluoro, ad esempio, ha la più alta elettronegatività (3,98), essendo l'elemento più reattivo dei non metalli.

Ma sorprendentemente, i gas nobili elio (5,5) e neon (4,84) hanno l'elettronegatività più elevata. Tuttavia, sono chimicamente inerti perché i gusci elettronici esterni sono pieni.

I non metalli formano composti ionici con i metalli e covalenti con i non metalli.

Si trovano elementi non metallici che formano molecole biatomiche, legate da legami covalenti. Nel frattempo, gli atomi dei gas nobili sono sotto forma di unità atomiche.

Formano ossidi acidi che reagiscono con l'acqua per creare acidi.

Gruppi ed elementi non metallici

Gruppo 1

È costituito da idrogeno, un gas incolore e inodore, biatomico. Stato di ossidazione +1. Ha una densità inferiore a quella dell'aria. Allo stato solido ha una struttura cristallina esagonale. L'idrogeno non è molto reattivo.

Gruppo 14

Il carbonio è l'unico non metallico in questo gruppo. Il carbonio sotto forma di grafite è un solido brillante, con una struttura cristallina esagonale. Ha un'elevata conduttività elettrica. I suoi stati di ossidazione più comuni sono +2 e +4.

Gruppo 15

Azoto

Gas incolore e inodore. È un elemento leggermente reattivo e leggermente più denso dell'aria. Stati di ossidazione più comuni: -3 e +5. Forma molecole biatomiche, N ₂ .

Incontro

Solido, il suo colore può essere bianco, giallo o nero. Poco reattivo. Struttura cristallina ortorombica. Elettronegatività 2.1. Stati di ossidazione più comuni: -3 e +5.

Gruppo 16

Ossigeno

Gas incolore o blu pallido, inodore. Generalmente non reattivo. Struttura in cristallo cubico. È un isolante e un forte agente ossidante. Elettronegatività 3.5. Stato di ossidazione -2

Zolfo

Solido giallo brillante, fragile, moderatamente reattivo. Struttura cristallina ortorombica. Forma legami covalenti. Elettronegatività 2.5. Stati di ossidazione più comuni: -2, +2, +4 e +6.

Selenio

Solido da grigio o rossastro a nero. Il selenio grigio mostra una conduttività elettrica sensibile alla luce. È un solido morbido e fragile. Elettronegatività 2.4. Stati di ossidazione: -2, +2, +4 e +6.

Gruppo 17

Fluoro

È un gas giallo pallido, molto tossico. È un elemento molto reattivo. Si presenta come molecole biatomiche, F ₂ . Allo stato solido cristallizza in forma cubica. Elettronegatività 3.98. Stati di ossidazione -1.

Cloro

È un gas giallo-verde. Presenta molecole biatomiche, Cl ₂ . È molto reattivo. Allo stato solido la struttura cristallina è ortorombica. Elettronegatività 3.0. Stati di ossidazione: - 1, +1, +3, +5, +7.

Bromo

È un liquido rosso-marrone. Elettronegatività 2.8. Stati di ossidazione -1, +1, +3, +5 e +7.

Iodio

È un solido di colore nero che quando sublimato emette un vapore viola. Struttura cristallina ortorombica. Gli ioduri metallici sono ionici. Elettronegatività 2.5. Stati di ossidazione: -1, +1, +3, +5 e +7.

Astatus

È un nero solido. Struttura in cristallo cubico centrata sul viso. Elettronegatività 2.2. È un debole agente ossidante.

Gruppo 18

Elio

Ha un'elevata conducibilità termica. Elettronegatività 5.5. È chimicamente inerte e non infiammabile. Bassa densità e alta fluidità.

Neon

Elevata capacità di raffreddamento allo stato liquido. Elettronegatività 4.84. È il meno reattivo dei gas nobili.

argo

È più denso dell'aria. Chimicamente inerte. Elettronegatività 3.2.

Krypton

Elettronegatività 2.94. Può reagire con il fluoro per formare difluoruro di kripton (KrF ₂ ).

Xeno

Attraversa la barriera emato-encefalica. Risponde alla corrente elettrica producendo luce. Elettronegatività 2.2. Forma complessi con fluoro, oro e ossigeno.

Radon

È un elemento radioattivo. Elettronegatività 2.06. Forma composti con fluoro (RnF ₂ ) e con ossigeno (RnO ₃ ).

applicazioni

Idrogeno

Viene utilizzato nella propulsione a razzo e come carburante nei motori delle automobili che utilizzano l'idrogeno. Viene utilizzato nella sintesi dell'ammoniaca (NH ₃ ) e nell'idrogenazione dei grassi.

Carbonio

La grafite viene utilizzata nella produzione di matite e fibre ad alta resistenza utilizzate nella produzione di articoli sportivi. Il diamante è usato come gemma di alto valore e nei fori come abrasivo. L'anidride carbonica è utilizzata nella produzione di bevande gassate.

Azoto

Viene utilizzato nella produzione di ammoniaca, acido nitrico e urea. L'azoto è un elemento essenziale per le piante e viene utilizzato nella produzione di fertilizzanti.

Incontro

Il fosforo bianco è usato come rodenticida, insetticida e nell'industria dei fuochi d'artificio. Il fosforo rosso viene utilizzato per creare fiammiferi. I suoi composti sono anche usati nella produzione di fertilizzanti.

Ossigeno

L'ossigeno è utilizzato nella produzione di acciaio, plastica e tessuti. Viene anche utilizzato nei propellenti per razzi, ossigenoterapia e assistenza respiratoria in aerei, sottomarini e voli spaziali.

Zolfo

Viene utilizzato come materia prima per la produzione di acido solforico, polvere da sparo e nella vulcanizzazione delle gomme. I solfiti sono usati per sbiancare la carta e come fungicida.

Selenio

È usato per conferire una tinta rosso scarlatto al vetro. Viene anche utilizzato per neutralizzare la sfumatura verdastra prodotta dalla contaminazione del vetro con composti di ferro. Viene utilizzato nelle fotocellule con applicazione in porte e ascensori.

Fluoro

Viene aggiunto ai dentifrici per prevenire la carie. Il fluoruro di idrogeno viene utilizzato come materia prima per il teflon. Il fluoro monoatomico viene utilizzato nella produzione di semiconduttori.

Cloro

Viene utilizzato nella metallurgia estrattiva e nella clorazione degli idrocarburi per la fabbricazione di vari prodotti come il PVC. Il cloro viene utilizzato nella pasta di legno e nelle candeggine tessili. Viene anche usato come disinfettante per l'acqua.

Bromo

Viene utilizzato nella preparazione del bromuro d'argento per lenti fotosensibili e nelle pellicole fotografiche, nonché nella produzione del sedativo bromuro di sodio e dibrometano, un componente antiknock della benzina.

Iodio

Lo ioduro di potassio (KI) viene aggiunto per prevenire il gozzo tiroideo. La tintura di iodio è usata come antisettico e germicida. Lo iodio fa parte degli ormoni tiroidei.

Elio

Viene utilizzato nel riempimento di mongolfiere e miscelato con ossigeno per la respirazione in acque profonde. Viene utilizzato per la saldatura in atmosfera inerte e aiuta anche a mantenere temperature molto basse nella ricerca.

Neon

In tubi di vetro che vengono illuminati dall'azione dell'elettricità (luci al neon rosse).

argo

Viene utilizzato per creare un'atmosfera per la saldatura e durante il riempimento di lampadine a incandescenza.

Xeno

Una miscela di xeno e krypton viene utilizzata nella produzione di flash ad alta intensità in brevi esposizioni fotografiche.

Radon

Viene utilizzato nel trattamento dei tumori cancerosi mediante radioterapia.

Riferimenti

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