Nemetalai yra elementai, kurie fizinėmis ir cheminėmis savybėmis labai skiriasi nuo metalų. Smulkiau paaiškinti jų skirtumų priežastis pavyko tik XIX amžiaus pabaigoje, atradus elektroninę atomo sandarą. Koks nemetalų ypatumas? Kokios savybės būdingos jų dienai? Išsiaiškinkime.
Nemetalai – kas tai?
Mokslo bendruomenėje jau seniai egzistuoja požiūris į elementų atskyrimą į metalus ir nemetalus. Pirmieji Mendelejevo periodinės lentelės elementai paprastai apima 94 elementus. Mendelejevo nemetaluose yra 22 elementai. Periodinėje lentelėje jie užima viršutinį dešinįjį kampą.
Laisva forma nemetalai yra paprastos medžiagos, kurių pagrindinis bruožas yra būdingų metalinių savybių nebuvimas. Jie gali būti visose agregacijos būsenose. Taigi jodas, fosforas, siera, anglis randami kietų medžiagų pavidalu. Dujinė būsena būdinga deguoniui, azotui, fluorui ir kt. Tik bromas yra skystis.
Gamtoje nemetaliniai elementai gali egzistuoti ir paprastų medžiagų pavidalu, ir pavidalujungtys. Siera, azotas, deguonis randami nesurištoje formoje. Junginiuose jie sudaro boratus, fosfatus ir kt. Tokios formos jų yra mineraluose, vandenyje, uolienose.
Skirtingai nuo metalų
Nemetalai yra elementai, kurie skiriasi nuo metalų išvaizda, struktūra ir cheminėmis savybėmis. Jie turi daug nesuporuotų elektronų išoriniame lygyje, o tai reiškia, kad jie yra aktyvesni oksidacinėse reakcijose ir lengviau prijungia prie savęs papildomų elektronų.
Būdingas elementų skirtumas pastebimas kristalinės gardelės struktūroje. Metaluose jis yra metalinis. Nemetaluose jis gali būti dviejų tipų: atominis ir molekulinis. Atominė gardelė suteikia medžiagoms kietumo ir padidina lydymosi temperatūrą, būdinga siliciui, borui ir germaniui. Chloras, siera, deguonis turi molekulinę gardelę. Tai suteikia jiems nepastovumo ir šiek tiek kietumo.
Vidinė elementų struktūra lemia jų fizines savybes. Metalai turi būdingą blizgesį, gerą srovės ir šilumos laidumą. Jie yra kieti, plastiški, lankstūs ir turi nedidelę spalvų gamą (juodą, pilkų atspalvių, kartais gelsvų).
Nemetalai yra skystos, dujinės arba kietos medžiagos, kurios neturi blizgesio ir plastiškumo. Jų spalvos labai skiriasi ir gali būti raudonos, juodos, pilkos, geltonos ir kt. Beveik visi nemetalai yra prasti srovės (išskyrus anglį) ir šilumos (išskyrus juodąjį fosforą ir anglį) laidininkai.
Cheminės nemetalų savybės
Cheminėse reakcijose nemetalai galiveikia ir kaip oksidatorius, ir kaip reduktorius. Sąveikaujant su metalais, jie perima elektronus, todėl pasižymi oksidacinėmis savybėmis.
Sąveikaujant su kitais nemetalais, jie elgiasi skirtingai. Tokiose reakcijose mažiau elektroneigiamas elementas veikia kaip reduktorius, o daugiau elektroneigiamas elementas veikia kaip oksidatorius.
Su deguonimi beveik visi (išskyrus fluorą) nemetalai veikia kaip reduktoriai. Sąveikaujant su vandeniliu, daugelis jų yra oksidatoriai, kurie vėliau sudaro lakiuosius junginius.
Kai kurie nemetaliniai elementai gali sudaryti kelias paprastas medžiagas arba modifikacijas. Šis reiškinys vadinamas alotropija. Pavyzdžiui, anglis egzistuoja grafito, deimanto, karabino ir kitų modifikacijų pavidalu. Deguonis turi du iš jų – ozoną ir patį deguonį. Fosforas būna raudonos, juodos, b altos ir metalinės spalvos.
Nemetalai gamtoje
Nemetalų yra visur skirtingais kiekiais. Jie yra žemės plutos dalis, yra atmosferos, hidrosferos dalis, yra visatoje ir gyvuose organizmuose. Kosmose labiausiai paplitęs vandenilis ir helis.
Žemėje padėtis yra visiškai kitokia. Svarbiausios žemės plutos sudedamosios dalys yra deguonis ir silicis. Jie sudaro daugiau nei 75% jo masės. Tačiau mažiausias kiekis tenka jodui ir bromui.
Jūros vandens sudėtyje deguonis sudaro 85,80%, o vandenilis - 10,67%. Jo sudėtyje taip pat yra chloro, sieros, boro, bromo, anglies,fluoras ir silicis. Atmosferos sudėtyje dominuoja azotas (78%) ir deguonis (21%).
Nemetalai, tokie kaip anglis, vandenilis, fosforas, siera, deguonis ir azotas, yra svarbios organinės medžiagos. Jie palaiko gyvybiškai svarbią visų mūsų planetos būtybių, įskaitant žmones, veiklą.
