ویژگی‌های فلزات، شبه‌فلزات و نافلزات

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو

مواد شیمیایی موجود در طبیعت می‌توانند با توجه به خواص فیزیکی و شیمیایی مشترک به دسته‌های به فلزات، فلزوئید (شبه فلزات) و غیر فلزات تقسیم کرد. تمام فلزات ظاهر براق دارند؛ هادی خوبی از گرما و برق هستند.

متالوئیدها جامدات شکننده فلز هستند که هم نیمه هادی‌ها هستند یا در فرم‌های نیمه هادی وجود دارند و دارای اکسیدهای آمفوتریک یا ضعیف اسیدی هستند. نافلزات معمولی دارای ظاهر خشن، رنگی یا بی‌رنگ هستند؛ نافلزها هنگام جامد بودن بسیار ترد و شکننده هستند و همچنین رسانای مناسب گرما و برق هستند؛ و اکسید اسیدی دارند.

خواص[ویرایش]

فلزات[ویرایش]

تراشه‌های خالص (۹۹٫۹۷٪ +) آهن، با الکترولیتی تصفیه شده همراه با خلوص بالا (۹۹٫۹۹۹۹٪ = 6N) ۱ سانتی‌متر مکعب 3

فلزات درخشان به نظر می‌رسد. فرم‌های مخلوط (آلیاژها) هنگام ترکیب با فلزات دیگر؛ تمایل به از دست دادن یا به اشتراک گذاری الکترون‌ها زمانی که آنها با مواد دیگر واکنش نشان می‌دهند؛ و هر کدام حداقل یک اکسید اصلی را تشکیل می‌دهند.

اکثر فلزات به صورت نقره ای رنگ، دارای چگالی بالا و به صورت جامد نرم و قابل تغییر شکل با هدایت الکتریکی و حرارتی خوب، انرژی کم یونیزاسیون و الکترونگاتیویته هستند و به‌طور طبیعی در حالت ترکیبی یافت می‌شوند.

بعضی فلزات رنگی همانند مس و طلا و سزیم رنگی هستند. همچنین فلزات دارای تراکم کم همانند آلومینیوم یا نقطه ذوب بسیار بالا یا شکننده همانند بیسموت هستند.

فلزات شامل اکثریت عظیمی از عناصر هستند و می‌توانند به چند دسته مختلف تقسیم شوند. از چپ به راست در جدول تناوبی، این دسته شامل فلزات قلیایی بسیار واکنش دهنده هستند و به ترتیب فلزات قلیایی و بعد لانتانیدها و اکتینیدهای رادیواکتیو دارای واکنش پذیری کمتری هستند. زیر شاخه‌های تخصصی مانند فلزات نسوز و فلزات نجیب نیز وجود دارد.

متالوئید (شبه فلزات)[ویرایش]

A shiny silver-white medallion with a striated surface, irregular around the outside, with a square spiral-like pattern in the middle.
تلوریم، که توسط دیمیتری مندلیف به عنوان تبدیل بین فلزات و غیر فلزات توصیف شده‌است[۱]

شبه فلزات معمولاً جامد شکننده هستند.[۸] شبه فلزات به‌طور معمول در حال اشتراک گذاری الکترون‌ها با مواد دیگر هستند و واکنش پذیری مطلوبی دارا هستند.

این دسته از مواد در حالت ترکیبی به‌طور طبیعی یافت می‌شوند.[۲]

اکثر شبه فلزها نیمه رسانا و رسانا توسط هستند و دارای ساختاری مشابه به فلزات هستند.

بعضی فلزوئیدها (As، Sb)انتقال الکتریسیته و هدایت جریان را به مانند فلزات را انجام می‌دهند

متالوئید، به عنوان کمترین تعداد عناصر اصلی را در بر می‌گیرد.

غیر فلزات[ویرایش]

۲۵ میلی لیتر بروم، مایع قرمز قهوه ای تیره در دمای اتاق

دیگر فلزات تمایل به دریافت یا تقسیم الکترون‌ها هنگام واکنش با سایر مواد دارند ولی اکسیدهای متمایز پایه را تشکیل نمی‌دهند.

اکثر گازها در دمای اتاق دارای تراکم نسبتاً کم می‌باشند و رساناهای الکتریکی و حرارتی ضعیفی هستند زیرا که انرژی‌های یونیزاسیون نسبتاً بالا و الکترونگاتیویته دارند.

برخی از فلزات (C , P P، S و Se) در دمای اتاق شکننده هستند درحالی که الوتروپ آنها هرکدام قابل انعطاف می‌باشند.

از چپ به راست در جدول تناوبی، شبه فلزات را مشاهده می‌کنیم که دارای برخی ویژگی‌های فلزی اولیه و گازهای نجیب می‌باشند و همچنین این گازها تقریباً به‌طور کامل بی‌اثر هستند.

مقایسه خواص[ویرایش]

بررسی اجمالی[ویرایش]

مشخصه فلزات و نافلزات کاملاً متمایز هستند. همان‌طور که در جدول زیر نشان‌داده شده‌است و شبه فلزات که بین مرز فلزات و نافلزات قرار دارند، اغلب از هم متمایز هستند، این ویژگی‌ها در جدول کوچکی در بالای این بخش خلاصه شده‌است.

در مورد مرز بین فلزات و نافلزات توافق نظر وجود ندارد و در این که آیا یک گروه شبه فلز میانی را تشخیص داده می‌شود یا خیر. برخی شبه فلزات را به عنوان نافلزات با ویژگی‌های ضعیف تر نسبت به بقیه نافلزها حساب می‌کنند.

در هر مقوله، عناصر می‌توانند با یک یا دو ویژگی بسیار متفاوت از هنجار مورد انتظاریافت شوند، یا این که در غیر این صورت دارای ویژگی به میزان قابل توجه باشند.


Physical and chemical properties[n ۱]
Metals[۳] Metalloids Nonmetals[۳]
Form and structure
Colour
  • nearly all are shiny and grey-white
  • Cu, Cs, Au: shiny and golden[۴]
  • shiny and grey-white[۵]
  • most are colourless or dull red, yellow, green, or intermediate shades[۶]
  • C, P, Se, I: shiny and grey-white
Reflectivity
Form
Density
  • often low
Deformability (as a solid)
  • brittle, when solid
  • some (C, P, S, Se) have non-brittle forms[n ۴]
Poisson's ratio[n ۵]
Crystalline structure at freezing point[۴۲]
Packing & coordination number
  • close-packed crystal structures[۴۳]
  • high coordination numbers
  • relatively open crystal structures[۴۴]
  • medium coordination numbers[۴۵]
  • open structures[۴۶]
  • low coordination numbers
Atomic radius(calculated)[۴۷]
  • intermediate to very large
  • 112–298 pm, average 187
  • small to intermediate: B, Si, Ge, As, Sb, Te
  • 87–123 pm, average 115.5 pm
  • very small to intermediate
  • 31–120 pm, average 76.4 pm
Allotropes[۴۸][n ۹]
  • around half form allotropes
  • one (Sn) has a metalloid-like allotrope (grey Sn, which forms below 13.2 °C[۴۹])
  • all or nearly all form allotropes
  • some (e.g. red B, yellow As) are more nonmetallic in nature
Electron-related
Periodic table block
Outer s and p electrons
  • few in number (1–3)
  • except 0 (Pd); 4 (Sn, Pb, Fl); 5 (Bi); 6 (Po)
  • medium number (3–7)
  • high number (4–8)
  • except 1 (H); 2 (He)
Electron bands: (valence, conduction)
  • nearly all have substantial band overlap
  • Bi: has slight band overlap (semimetal)
Electron behaviour
  • "free" electrons (facilitating electrical and thermal conductivity)
  • valence electrons less freely delocalized; considerable covalent bonding present[۵۲]
  • have Goldhammer-Herzfeld criterion[n ۱۰] ratios straddling unity[۵۶][۵۷]
  • no, few, or directionally confined "free" electrons (generally hampering electrical and thermal conductivity)
Electrical conductivity
... as a liquid[۶۵]
  • falls gradually as temperature rises[n ۱۴]
  • increases as temperature rises
Thermodynamics
Thermal conductivity
Temperature coefficient of resistance[n ۱۵]
  • nearly all positive (Pu is negative)[۷۲]
Melting point
  • mostly high
  • mostly high
  • mostly low
Melting behaviour
  • volume generally expands[۷۷]
  • volume generally expands[۷۷]
Enthalpy of fusion
  • low to high
  • intermediate to very high
  • very low to low (except C: very high)
Elemental chemistry
Overall behaviour
  • metallic
  • nonmetallic
Ion formation
  • tend to form anions
Bonds
  • seldom form covalent compounds
  • form many covalent compounds
Oxidation number
  • nearly always positive
  • positive or negative
Ionization energy
  • relatively low
  • high
Electronegativity
  • usually low
  • high
Combined form chemistry
With metals
With carbon
  • same as metals
With hydrogen (hydrides)
  • covalent, volatile hydrides[۹۴]
  • covalent, gaseous or liquid hydrides
With oxygen (oxides)
  • solid, liquid or gaseous
  • few glass formers (P, S, Se)[۹۹]
  • covalent, acidic
With sulfur (sulfates)
With halogens (halides, esp. chlorides) (see also[۱۲۰])
  • typically ionic, involatile
  • generally insoluble in organic solvents
  • mostly water-soluble (not hydrolysed)
  • more covalent, volatile, and susceptible to hydrolysis[n ۲۲] and organic solvents with higher halogens and weaker metals[۱۲۱][۱۲۲]
  • covalent, volatile
  • usually dissolve in organic solvents
  • generally completely or extensively hydrolyzed
  • not always susceptible to hydrolysis if parent nonmetal at maximum covalency for period e.g. CF4, SF6 (then nil reaction)[۱۲۶]
Environmental chemistry
Molar composition of Earth's ecosphere[n ۲۳]
  • about 14%, mostly Al, Na, Ng, Ca, Fe, K
  • about 17%, mostly Si
  • about 69%, mostly O, H
Primary form on Earth
Required by mammals
  • large amounts needed: Na, Mg, K, Ca
  • trace amounts needed of some others
  • trace amounts needed: B, Si, As
  • large amounts needed: H, C, N, O, P, S, Cl
  • trace amounts needed: Se, Br, I, possibly F
  • only noble gases not needed
Composition of the human body, by weight
  • about 1.5% Ca
  • traces of most others through 92U
  • about 97% O, C, H, N, P
  • others detectable except noble gases
توضیحات[ایجاد]

پانویس[ویرایش]

  1. At standard pressure and temperature, for the elements in their most thermodynamically stable forms, unless otherwise noted
  2. Copernicium is reported to be the only metal known to be a gas at room temperature.[۱۵]
  3. Whether polonium is ductile or brittle is unclear. It is predicted to be ductile based on its calculated elastic constants.[۲۰] It has a simple cubic crystalline structure. Such a structure has few slip systems and "leads to very low ductility and hence low fracture resistance".[۲۱]
  4. Carbon as exfoliated (expanded) graphite,[۲۳] and as metre-long carbon nanotube wire;[۲۴] phosphorus as white phosphorus (soft as wax, pliable and can be cut with a knife, at room temperature);[۲۵] sulfur as plastic sulfur;[۲۶] and selenium as selenium wires.[۲۷]
  5. For polycrystalline forms of the elements unless otherwise noted. Determining Poisson's ratio accurately is a difficult proposition and there could be considerable uncertainty in some reported values.[۲۸]
  6. Beryllium has the lowest known value (0.0476) amongst elemental metals; indium and thallium each have the highest known value (0.46). Around one third show a value ≥ 0.33.[۲۹]
  7. Boron 0.13;[۳۰] silicon 0.22;[۳۱] germanium 0.278;[۳۲] amorphous arsenic 0.27;[۳۳] antimony 0.25;[۳۴] tellurium ~0.2.[۳۵]
  8. Graphitic carbon 0.25;[۳۶] [diamond 0.0718];[۳۷] black phosphorus 0.30;[۳۸] sulfur 0.287;[۳۹] amorphous selenium 0.32;[۴۰] amorphous iodine ~0.[۴۱]
  9. At atmospheric pressure, for elements with known structures
  10. The Goldhammer-Herzfeld criterion is a ratio that compares the force holding an individual atom's valence electrons in place with the forces, acting on the same electrons, arising from interactions between the atoms in the solid or liquid element. When the interatomic forces are greater than or equal to the atomic force, valence electron itinerancy is indicated. Metallic behaviour is then predicted.[۵۳] Otherwise nonmetallic behaviour is anticipated. The Goldhammer-Herzfeld criterion is based on classical arguments.[۵۴] It nevertheless offers a relatively simple first order rationalization for the occurrence of metallic character amongst the elements.[۵۵]
  11. Metals have electrical conductivity values of from 6.9 × 103 S•cm−1 for manganese to 6.3 × 105 for silver.[۵۸]
  12. Metalloids have electrical conductivity values of from 1.5 × 10−6 S•cm−1 for boron to 3.9 × 104 for arsenic.[۶۰] If selenium is included as a metalloid the applicable conductivity range would start from ~10−9 to 10−12 S•cm−1.[۶۱][۶۲][۶۳]
  13. Nonmetals have electrical conductivity values of from ~10−18 S•cm−1 for the elemental gases to 3 × 104 in graphite.[۶۴]
  14. Mott and Davis[۶۶] note however that 'liquid europium has a negative temperature coefficient of resistance' i.e. that conductivity increases with rising temperature
  15. At or near room temperature
  16. Chedd[۹۰] defines metalloids as having electronegativity values of 1.8 to 2.2 (Allred-Rochow scale). He included boron, silicon, germanium, arsenic, antimony, tellurium, polonium and astatine in this category. In reviewing Chedd's work, Adler[۹۱] described this choice as arbitrary, given other elements have electronegativities in this range, including copper, silver, phosphorus, mercury and bismuth. He went on to suggest defining a metalloid simply as, 'a semiconductor or semimetal' and 'to have included the interesting materials bismuth and selenium in the book'.
  17. Phosphorus is known to form a carbide in thin films.
  18. See, for example, the sulfates of the transition metals,[۱۰۰] the lanthanides[۱۰۱] and the actinides.[۱۰۲]
  19. Sulfates of osmium have not been characterized with any great degree of certainty.[۱۰۳]
  20. Common metalloids: Boron is reported to be capable of forming an oxysulfate (BO)2SO4,[۱۰۴] a bisulfate B(HSO4)3[۱۰۵] and a sulfate B2(SO4)3.[۱۰۶] The existence of a sulfate has been disputed.[۱۰۷] In light of the existence of silicon phosphate, a silicon sulfate might also exist.[۱۰۸] Germanium forms an unstable sulfate Ge(SO4)2 (d 200 °C).[۱۰۹] Arsenic forms oxide sulfates As2O(SO4)2 (= As2O3.2SO3)[۱۱۰] and As2(SO4)3 (= As2O3.3SO3).[۱۱۱] Antimony forms a sulfate Sb2(SO4)3 and an oxysulfate (SbO)2SO4.[۱۱۲] Tellurium forms an oxide sulfate Te2O3(SO)4.[۱۱۳] Less common: Polonium forms a sulfate Po(SO4)2.[۱۱۴] It has been suggested that the astatine cation forms a weak complex with sulfate ions in acidic solutions.[۱۱۵]
  21. Hydrogen forms hydrogen sulfate H2SO4. Carbon forms (a blue) graphite hydrogen sulfate C+
    24
    HSO
    4
     • 2.4H2SO4.[۱۱۶]
    Nitrogen forms nitrosyl hydrogen sulfate (NO)HSO4 and nitronium (or nitryl) hydrogen sulfate (NO2)HSO4.[۱۱۷] There are indications of a basic sulfate of selenium SeO2.SO3 or SeO(SO4).[۱۱۸] Iodine forms a polymeric yellow sulfate (IO)2SO4.[۱۱۹]
  22. layer-lattice types often reversibly so
  23. Based on a table of the elemental composition of the biosphere, and lithosphere (crust, atmosphere, and seawater) in Georgievskii,[۱۲۷] and the masses of the crust and hydrosphere give in Lide and Frederikse.[۱۲۸] The mass of the biosphere is negligible, having a mass of about one billionth that of the lithosphere.[نیازمند منبع] "The oceans constitute about 98 percent of the hydrosphere, and thus the average composition of the hydrosphere is, for all practical purposes, that of seawater."[۱۲۹]
  24. Hydrogen gas is produced by some bacteria and algae and is a natural component of flatus. It can be found in the Earth's atmosphere at a concentration of 1 part per million by volume.
  25. Fluorine can be found in its elemental form, as an occlusion in the mineral antozonite[۱۳۱]

الگو:Template references list

فلزات[ویرایش]

سدیم، پتاسیم، روبیدیوم، سزیم، باریم، پلاتین، طلا[ویرایش]

هیم رایج همانند اینکه «یونهای قلیایی فلزات (گروه 1A) همیشه شارژ +۱ را دارند»[۱۳۲] و «عناصر انتقال آنون را تشکیل نمی‌دهند»[۱۳۳] از خطاهای کتاب‌های درسی هستند. سنتز، نمک بلوری و از آنیون سدیم سدیم - در سال ۱۹۷۴ گزارش شد که از آن به بعد ترکیبات بیشتر حاوی آنیون از تمام فلزات قلیایی دیگر به جز لی و Fr، و همچنین Ba است و همچنین در سال ۱۹۴۳، Sommer تهیه ترکیب CsAu شفاف زرد را گزارش کرد و سپس این نشان داده شد که شامل کاتیون سزیم (Cs +) و آنیون اورئید (Au -) است، اگر چه چند سال پیش از این نتیجه‌گیری پذیرفته شد که از آن زمان چندین اورئید (KAu, RbAu) سنتز شده‌اند و ترکیب Cs 2 Pt قرمز شفاف که حاوی یون‌های Cs + و Pt 2 می‌باشد.[۱۳۴]

منگنز[ویرایش]

برخی فلزات دارای ساختارهای کریستالی هستند که سلول‌های واحدی را با چهار اتم به نمایش می‌گذارند و منگنز یک ساختار کریستالی پیچیده با یک سلول واحد ۵۸ گانه، چهار شعاع اتمی مختلف و چهار شماره هماهنگی مختلف دارد (۱۰، ۱۱، ۱۲ و ۱۶). توضیح داده‌شده که شبیه به " یک ترکیب intermetallic چهارتایی با چهار نوع اتم کربن است که در صورتی که آن‌ها عناصر متفاوتی باشند، به نظر می‌رسد که پوسته نیم پر شده از منگنز، علت پیچیدگی است.[۱۳۵]این به یک لحظه مغناطیسی بزرگ در هر اتم تبدیل می‌شود. در زیر ۷۲۷ درجه سانتی گراد، یک واحد واحد از اتم‌های متنوع فضایی، بیانگر پایین‌ترین راه رسیدن به یک لحظه مغناطیسی خالص صفر است[۱۳۶] ساختار بلوری منگنز باعث می‌شود که فلز سخت و شکننده باشد و رسانایی الکتریکی و گرمایی پایینی داشته باشد در دماهای بالاتر، ارتعاشات شبکه بیشتر اثرات مغناطیسی را خنثی می‌کند و manganese ساختارهای پیچیده کمتری را می‌پذیرد.[۱۳۷][۱۳۸]

آهن، کبالت، نیکل، گادولینیم، تربیوم، دیسپروزیم، هولمیوم، اربیوم، توالیوم[ویرایش]

تنها عناصری که به شدت به مغناطیسی جذب می‌شوند آهن، کبالت و نیکل در دمای اتاق، گادولینیم در زیر است و تربیوم، دیسپروزیم، هولمیوم، اربیوم و توالی در دمای بسیار بالا (زیر ۵۴ ° C،۱۸۵ ° C،۲۵۴ ° C،۲۵۴ ° C و -۲۴۱ ° C به ترتیب).[۱۳۹]

ایریدیوم[ویرایش]

تنها عنصر مواجهه با حالت اکسیداسیون + ۹ ایریدیم است که در کتیون [IrO 4] + قرار دارد به غیر از این، بیشترین میزان اکسیداسیون شناخته شده +۸ در Ru , Xe , Os , Ir و Hs است.

طلا[ویرایش]

شکل‌پذیری طلا فوق‌العاده است: یک مشت طلا می‌تواند با استفاده از چکش به یک میلیون کاغذ ورق‌های اندازه‌گیری شده تبدیل شود، هر ضخامت ۱۰ نانومتر ، [نیازمند منبع] ۱۶۰۰ بار نازک از فویل آلومینیومی آشپزخانه معمولی (۰٫۰۱۶ میلی‌متر ضخامت) است.

جیوه[ویرایش]

به علت داشتن چگالی ۱۳٫۵ برابر آب، آجر و توپ بولینگ روی سطح جیوه شناور می‌شوند. به همین ترتیب، یک توپ بولینگ جیوه جامد حدود ۵۰ پوند وزن خواهد داشت و اگر به اندازه کافی سرد باشد، روی سطح طلا مایع شناور می‌شود و تنها فلز دارای انرژی یونیزه بالاتر از برخی از فلزات غیر آلی (گوگرد و سلنیوم) جیوه است که جیوه و ترکیبات آن دارای سمیت هستند اما در مقیاس ۱ تا ۱۰، دی متیل سولفات ((CH 3) 2 Hg) (abbr. DMM)، یک مایع بی‌رنگی فرار، به عنوان ۱۵ سال توصیف شده‌است که این بسیار خطرناک است که دانشمندان تشویق به استفاده از ترکیبات جیوه کمتر سمی در هر کجا که ممکن است و در سال ۱۹۹۷، کارن وترهان، استاد شیمی، متخصص در زمینه قرار گرفتن در معرض فلز سمی، پس از چندین قطره DMM در دستکش‌های لاتکس «حفاظتی»، از مسمومیت جیوه ده‌ماهه درگذشت اگر چه از روشی که در آن زمان منتشر شده بود برای پیگیری این ترکیب پیگیری شده بود، از طریق دستکش و پوست خود در عرض چند ثانیه عبور کرد در حال حاضر شناخته شده‌است که DMM فوق‌العاده قابل نفوذ به دستکش‌های معمولی، پوست و بافت‌ها است و مسمومیت آن این است که کمتر از یک دهم میلی لیتر برای پوست به‌طور جدی سمی خواهد بود.

سرب[ویرایش]

این عبارت، که مانند یک بادکنک سربی به پایین حرکت می‌کند، در دید متداول از سرب به عنوان یک فلز متراکم و سنگین که تقریباً به اندازه عطارد متراکم است، لنگر انداخته‌است. با این حال، ایجاد یک بادکنک ساخته‌شده از فویل سربی، پر شده از یک مخلوط هلیم و هوا، که شناور و [نیازمند منبع]شناور به اندازه کافی برای حمل بار کوچک شناور است، امکان‌پذیر است.

بیسموت[ویرایش]

بیسموت دارای طولانی‌ترین نیمه عمر هر عنصر طبیعی است که تنها ایزوتوپ اولیه آن، بیسموت-۲۰۹ در سال ۲۰۰۳ به اندازه کافی رادیواکتیو یافت شد و از طریق تجزیه آلفا با نیمه عمر بیش از یک میلیارد برابر عصر تخمین زده شده از جهان فرو ریخت و پیش از این کشف، بیسموت ۲۰۹ به عنوان بزرگترین ایزوتوپ پایدار طبیعی بود؛ این تمایز اکنون متعلق به سرب ۲۰۸ است.

اورانیوم[ویرایش]

تنها عنصر با ایزوتوپ طبیعی که قادر به انجام تجزیه هسته ای است، اورانیوم است ظرفیت اورانیوم ۲۳۵ برای تجزیه و تحلیل در ابتدا (و نادیده گرفته شده) در سال ۱۹۳۴، و پس از آن در سال ۱۹۳۸ کشف شد.

پلوتونیوم[۱۴۰][ویرایش]

این یک باور معمول است که فلزات هدایت الکتریکی خود را هنگام گرم شدن کاهش می‌دهند. پلوتونیم هدایت الکتریکی آن را در دمای ۱۷۵ تا ۱۲۵ درجه گرم افزایش می‌دهد ° C [۹۱]

شبه فلزات[ویرایش]

بور[ویرایش]

بور تنها عنصر با ساختار ناسازگارانه ای است که در فرم بلورین ترمودینامیکی پایدار آن است.

بورانتیموان[ویرایش]

این عناصر دارای مدارک ثبت‌شده در زمینه شیمی ابراسیدها هستند برای هفت دهه، فلوئوروسولفوریک اسید HSO3F وتری‌فلوئورومتان‌سولفونیک اسید قوی‌ترین اسید شناخته‌شده هستند که می‌توانند بعنوان یک ترکیب تکی از هم جدا شوند هر دوی آن‌ها نسبت به سولفوریک اسید خالص هزار بار بیشتر اسیدی هستند که در سال ۲۰۰۴ , یک ترکیب بورون این رکورد را به میزان هزار برابر با سنتز اسیدی شکست و اسید این ماده به عنوان قوی‌ترین اسید شناخته می‌شود که مخلوطی از ۱۰ میلیارد بار قوی‌تر از اسید کربن است همچنین اینفلوئوروسولفوریکاسید H2F است که مخلوطی از پنتافلوئورید آنیموان وهیدروفلوئوریک اسید است.

سیلیکون[ویرایش]

رسانایی حرارتی سیلیسیم از بیشتر فلزات بهتر است.

یک شکل متخلخل مثل سیلیکون (p - Si) معمولاً با حک الکتروشیمیایی سیلیکون در محلول هیدروفلوئوریک اسیدآماده می‌شود و دانه‌های سیلیکون گاهی قرمز به نظر می‌رسد؛ دارای شکاف نواری از ۱٫۹۷–۲٫۱ eV است. بسیاری از منافذ ریز در سیلیکون متخلخل به آن یک ناحیه سطح داخلی بسیار بزرگ می‌دهند که تا ۱۰۰۰ متر مکعب بر سانتی‌متر مکعب است هنگامی که در معرض یک عامل اکسید کننده قرار می‌گیرد، غلظت سطح بالا نسبت به نسبت حجم p - Si، یک سوختگی بسیار کارآمد را ایجاد می‌کند، همراه با انفجارات نانو، و گاهی توسط پلاسماهای با قطر ۰٫۱–۰٫۸ m، سرعت بالا تا ۰٫۵ متر بر ثانیه و یک عمر تا ۱ ثانیه. اولین آنالیز ever یک رویداد صاعقه مانند (در سال ۲۰۱۲) حضور سیلیسیم، آهن و کلسیم را آشکار کرد که این عناصر نیز در خاک وجود دارند.

آرسنیک[ویرایش]

گفته می‌شود فلزات قابل اشتعال هستند، و در نتیجه در برخی از مواد شیمیایی قدیمی، سردرگمی وجود دارد که آیا آرسنیک یک فلز واقعی است یا یک فلز غیر فلزی یا چیزی بین آن. این فرایند به جای ذوب در فشار اتمسفری استاندارد، مانند کربن غیرمولتیک و فسفر قرمز، جایگزین می‌شود.

آنتیموان[ویرایش]

یک انفجار با انرژی بالا از آنتیموان ابتدا در سال ۱۸۵۸ به دست آمد. این توسط الکترولیز هر یک از SbCl 3، SbBr 3، SbI 3 در یک محلول هیدروکلریک اسید در دمای پایین تهیه می‌شود و هنگامی که خراشیده، زده، پودر شده یا گرم به سرعت به ۲۰۰ ° C، آن را «انفجار، جرقه را منتشر می‌کند و انفجاری تبدیل به آنتیموان ثانویه خاکستری بلورین» می‌شود.[۱۴۱]

غیر فلزات[ویرایش]

هیدروژن[ویرایش]

آب (H2O)، یک اکسید شناخته‌شده از هیدروژن، یک ناهنجاری تماشایی است. هیدروژن سولفید هیدروژن از هیدروژن سولفید هیدروژن، یعنی H2S سولفید هیدروژن، هیدروژن سولفید هیدروژن و هیدروژن تلورید هیدروژن، آب باید " یک گاز متعفن، سمی، قابل‌اشتعال … تراکم داشته باشند حدود ۱۰۰ درجه سانتی گراد ". در عوض، به دلیل پیوند هیدروژنی، آب " پایدار، بی‌بو و … ضروری برای زندگی " است.

کم‌تر شناخته‌شده از اکسیده‌ای هیدروژن، تری‌اکسیدان است. مارسلین بارتلت وجود این اکسید را در ۱۸۸۰ پیشنهاد کرد اما پیشنهاد او به زودی فراموش شد چون هیچ راهی برای آزمایش آن با استفاده از فناوری زمان وجود نداشت. تری‌اکسیدان در سال ۱۹۹۴ با جایگزینی اکسیژن مورد استفاده در فرایند صنعتی برای تولید آب‌اکسیژنه، با اوزون آماده شد. بازده حدود ۴۰ درصد در دمای -۷۸ درجه سانتی گراد است؛ در بالا در حدود ۴۰–۴۰ درجه سانتی گراد به آب و اکسیژن تجزیه می‌شود. مشتقات of سهواکسید، مانند F3C - O - O - O - O و برخی مواد دیگر که در دمای اتاق کم ثبات هستند. در سال ۱۸۹۵ دمیتری وارد مرحله بعدی شد و وجود هیدروژن و OH - o - O - O را به عنوان واسط گذرا در تجزیه آب‌اکسیژنه ایجاد کرد.[۱۴۲]

هلیوم[ویرایش]

در دمای زیر ۰٫۳ و ۰٫۸ کیلوگرم، هلیوم ۳ و هلیم ۴ هر یک آنتالپی منفی همجوشی دارند. این بدان معنی است که با فشارهای ثابت مناسب، این مواد با اضافه کردن گرما به یخ زده می‌شوند و تا سال ۱۹۹۹ به نظر می‌رسید هلیم برای تشکیل کلاته کلاسیک بسیار کوچک است - ترکیباتی که در آن یک اتم یا مولکول مهمان در قفس تشکیل شده توسط یک مولکول میزبان در فشار اتمسفر جابه‌جا شده‌است. در آن سال سنتز مقادیر میکروگرام He @ C 20 H 20 نشان دهنده اولین کلریت هلیوم و (کوچکترین کلاهک هلیم) جهان بود که گرافیت اکثریت الکتریکی غیررسمی است که بهتر از برخی فلزات است.[۱۴۳]

کربن[ویرایش]

لماس بهترین هدایت گرما طبیعی است. حتی احساس لمس کردن را احساس می‌کند. هدایت حرارتی (۲،200 W / m • K) پنج برابر بیشتر از فلز هدایت کننده (Ag در ۴۲۹) است که ۳۰۰ برابر بیشتر از فلز رسانا (Pu در ۶٫۷۴)؛ و تقریباً ۴۰۰۰ بار از آب (۰٫۵۸) و ۱۰۰٫۰۰۰ بار از هوا (۰٫۰۲۲۴) واین هدایت حرارتی بالا توسط جواهرات و گوهرشناسان برای جدا کردن الماس از ناخالصی‌ها استفاده می‌شود.

گرافن آئروژل، در سال ۲۰۱۲ توسط یخ خشک شدن یک راه حل از تولید نانو لوله‌های کربنی و اکسید گرافیت ورق و از بین بردن مواد شیمیایی اکسیژن است که در هفت برابر سبک‌تر از هوا، و ده درصد سبک‌تر از هلیوم. این سبک‌ترین جامد شناخته شده‌است.[۱۴۴]

فسفر[ویرایش]

نا پایدار و ناواکنش پذیرترین فسفر، آلوتروپ سفید است. این یک ماده خطرناک، بسیار قابل اشتعال و سمی است که خود به خود در هوا فرو می‌ریزد و باقی مانده اسید فسفریک را تولید می‌کند؛ بنابراین به‌طور معمول تحت آب ذخیره می‌شود. فسفات سفید نیز شایع‌ترین، همه‌جانبه صنعتی قابل توجه و قابل بازیافت است و به همین علت به عنوان حالت استاندارد فسفر شناخته می‌شود. پایدارترین شکل، آلوتروپ سیاه است که یک‌نیمه هادی فلزی به دنبال، شکننده و نسبتاً غیر واکنشی است (بر خلاف آلوتروپ سفید که دارای ظاهر سفید یا زرد، قابل انعطاف، بسیار واکنش پذیر و نیمه هادی است). در هنگام ارزیابی دوره ای در خواص فیزیکی عناصر باید توجه داشت که خواص ذکر شده از فسفر تمایل به آن را از فرم پایدار خود را پایدار تر و نه به عنوان، مانند همه عناصر دیگر، پایدارترین شکل است.

ید[ویرایش]

خفیف‌ترین هالوژن، ید جزء فعال در تنتور ید، یک ضد عفونی کننده است. این را می‌توان در کابینت پزشکی خانگی یا کیت زنده ماندن اضطراب یافت. تنتور ید به سرعت طلا را تجزیه می‌کند، یک وظیفه ای که معمولاً نیاز به استفاده از آکو رگیا (یک مخلوط بسیار خورنده از اسید نیتریک و هیدروکلریک) را دارد.

منابع[ویرایش]

  1. At standard pressure and temperature, for the elements in their most thermodynamically stable forms, unless otherwise noted
  2. Schnepf, Andreas (2008-3). "Metalloid Cluster Compounds of Germanium: Synthesis – Properties – Subsequent Reactions". European Journal of Inorganic Chemistry. 2008 (7): 1007–1018. doi:10.1002/ejic.200700969. Check date values in: |date= (help)
  3. ۳٫۰ ۳٫۱ Kneen, Rogers & Simpson, 1972, p. 263. Columns 2 (metals) and 4 (nonmetals) are sourced from this reference unless otherwise indicated.
  4. Russell & Lee 2005, p. 147
  5. ۵٫۰ ۵٫۱ ۵٫۲ Rochow 1966, p. 4
  6. Pottenger & Bowes 1976, p. 138
  7. Askeland, Fulay & Wright 2011, p. 806
  8. Born & Wolf 1999, p. 746
  9. Lagrenaudie 1953
  10. Rochow 1966, pp. 23, 25
  11. Burakowski & Wierzchoń 1999, p. 336
  12. Olechna & Knox 1965, pp. A991‒92
  13. Stoker 2010, p. 62
  14. Chang 2002, p. 304. Chang speculates that the melting point of francium would be about 23 °C.
  15. New Scientist 1975; Soverna 2004; Eichler, Aksenov & Belozeroz et al. 2007; Austen 2012
  16. Hunt 2000, p. 256
  17. Sisler 1973, p. 89
  18. Hérold 2006, pp. 149–150
  19. Russell & Lee 2005
  20. Legit, Friák & Šob 2010, p. 214118-18
  21. Manson & Halford 2006, pp. 378, 410
  22. ۲۲٫۰ ۲۲٫۱ McQuarrie & Rock 1987, p. 85
  23. Chung 1987; Godfrin & Lauter 1995
  24. Cambridge Enterprise 2013
  25. Faraday 1853, p. 42; Holderness & Berry 1979, p. 255
  26. Partington 1944, p. 405
  27. Regnault 1853, p. 208
  28. Christensen 2012, p. 14
  29. Gschneidner 1964, pp. 292‒93.
  30. Qin et al. 2012, p. 258
  31. Hopcroft, Nix & Kenny 2010, p. 236
  32. Greaves et al. 2011, p. 826
  33. Brassington et al. 1980
  34. Martienssen & Warlimont 2005, p. 100
  35. Witczak 2000, p. 823
  36. Marlowe 1970, p. 6;Slyh 1955, p. 146
  37. Klein & Cardinale 1992, pp. 184‒85
  38. Appalakondaiah et al. 2012, pp. 035105‒6
  39. Sundara Rao 1950; Sundara Rao 1954; Ravindran 1998, pp. 4897‒98
  40. Lindegaard & Dahle 1966, p. 264
  41. Leith 1966, pp. 38‒39
  42. Donohoe 1982; Russell & Lee 2005
  43. Gupta et al. 2005, p. 502
  44. Walker, Newman & Enache 2013, p. 25
  45. Wiberg 2001, p. 143
  46. Batsanov & Batsanov 2012, p. 275
  47. Clementi & Raimondi 1963; Clementi, Raimondi & Reinhardt 1967
  48. Addison 1964; Donohoe 1982
  49. Vernon 2013, p. 1704
  50. Parish 1977, pp. 34, 48, 112, 142, 156, 178
  51. ۵۱٫۰ ۵۱٫۱ Emsley 2001, p. 12
  52. Russell 1981, p. 628
  53. Herzfeld 1927; Edwards 2000, pp. 100–103
  54. Edwards 1999, p. 416
  55. Edwards & Sienko 1983, p. 695
  56. ۵۶٫۰ ۵۶٫۱ Edwards & Sienko 1983, p. 691
  57. Edwards et al. 2010
  58. Desai, James & Ho 1984, p. 1160; Matula 1979, p. 1260
  59. Choppin & Johnsen 1972, p. 351
  60. Schaefer 1968, p. 76; Carapella 1968, p. 30
  61. Glazov, Chizhevskaya & Glagoleva 1969 p. 86
  62. Kozyrev 1959, p. 104
  63. Chizhikov & Shchastlivyi 1968, p. 25
  64. Bogoroditskii & Pasynkov 1967, p. 77; Jenkins & Kawamura 1976, p. 88
  65. Rao & Ganguly 1986
  66. Mott & Davis 2012, p. 177
  67. Anita 1998
  68. Cverna 2002, p.1
  69. Cordes & Scaheffer 1973, p. 79
  70. Hill & Holman 2000, p. 42
  71. Tilley 2004, p. 487
  72. Russell & Lee 2005, p. 466
  73. Orton 2004, pp. 11–12
  74. Zhigal'skii & Jones 2003, p. 66: 'Bismuth, antimony, arsenic and graphite are considered to be semimetals ... In bulk semimetals ... the resistivity will increase with temperature ... to give a positive temperature coefficient of resistivity ...'
  75. Jauncey 1948, p. 500: 'Nonmetals mostly have negative temperature coefficients. For instance, carbon ... [has a] resistance [that] decreases with a rise in temperature. However, recent experiments on very pure graphite, which is a form of carbon, have shown that pure carbon in this form behaves similarly to metals in regard to its resistance.'
  76. Reynolds 1969, pp. 91–92
  77. ۷۷٫۰ ۷۷٫۱ Wilson 1966, p. 260
  78. Wittenberg 1972, p. 4526
  79. Habashi 2003, p. 73
  80. Bailar et al. 1989, p. 742
  81. Cox 2004, p. 27
  82. Hiller & Herber 1960, inside front cover; p. 225
  83. Beveridge et al. 1997, p. 185
  84. ۸۴٫۰ ۸۴٫۱ Young & Sessine 2000, p. 849
  85. Bailar et al. 1989, p. 417
  86. Metcalfe, Williams & Castka 1966, p. 72
  87. Chang 1994, p. 311
  88. Pauling 1988, p. 183
  89. Mann et al. 2000, p. 2783
  90. Chedd 1969, pp. 24–25
  91. Adler 1969, pp. 18–19
  92. Hultgren 1966, p. 648
  93. Bassett et al. 1966, p. 602
  94. Rochow 1966, p. 34
  95. Martienssen & Warlimont 2005, p. 257
  96. Sidorov 1960
  97. Brasted 1974, p. 814
  98. Atkins 2006 et al., pp. 8, 122–23
  99. Rao 2002, p. 22
  100. Wickleder, Pley & Büchner 2006; Betke & Wickleder 2011
  101. Cotton 1994, p. 3606
  102. Keogh 2005, p. 16
  103. Raub & Griffith 1980, p. 167
  104. Nemodruk & Karalova 1969, p. 48
  105. Sneed 1954, p. 472; Gillespie & Robinson 1959, p. 407
  106. Zuckerman & Hagen 1991, p. 303
  107. Sanderson 1967, p. 178
  108. Iler 1979, p. 190
  109. Sanderson 1960, p. 162; Greenwood & Earnshaw 2002, p. 387
  110. Mercier & Douglade 1982
  111. Douglade & Mercier 1982
  112. Wiberg 2001, p. 764
  113. Wickleder 2007, p. 350
  114. Bagnall 1966, pp. 140−41
  115. Berei & Vasáros 1985, pp. 221, 229
  116. Wiberg 2001, p. 795
  117. Lidin 1996, pp. 266, 270; Brescia et al. 1975, p. 453
  118. Greenwood & Earnshaw 2002, p. 786
  119. Furuseth et al. 1974
  120. Holtzclaw, Robinson & Odom 1991, pp. 706–07; Keenan, Kleinfelter & Wood 1980, pp. 693–95
  121. Kneen, Rogers & Simpson 1972, p. 278
  122. Heslop & Robinson 1963, p. 417
  123. Rochow 1966, pp. 28–29
  124. Bagnall 1966, pp. 108, 120; Lidin 1996, passim
  125. ۱۲۵٫۰ ۱۲۵٫۱ Smith 1921, p. 295; Sidgwick 1950, pp. 605, 608; Dunstan 1968, pp. 408, 438
  126. Dunstan 1968, pp. 312, 408
  127. Georgievskii 1982, p. 58
  128. Lide & Frederikse 1998, p. 14–6
  129. Hem 1985, p. 7
  130. Perkins 1998, p. 350
  131. Sanderson 2012
  132. [./https://en.wikipedia.org/wiki/Properties_of_metals,_metalloids_and_nonmetals#Brownet Brown et al. 2009, p. 137]
  133. [./https://en.wikipedia.org/wiki/Properties_of_metals,_metalloids_and_nonmetals#Brescia1975 Bresica et al. 1975, p. 137]
  134. [./https://en.wikipedia.org/wiki/Properties_of_metals,_metalloids_and_nonmetals#Jansen2005 Jansen 2005]
  135. [./https://en.wikipedia.org/wiki/Properties_of_metals,_metalloids_and_nonmetals#Russell2005 Russell & Lee 2005, p. 246]
  136. [./https://en.wikipedia.org/wiki/Properties_of_metals,_metalloids_and_nonmetals#Russell2005 Russell & Lee 2005, p. 244–5]
  137. [./https://en.wikipedia.org/wiki/Properties_of_metals,_metalloids_and_nonmetals#Russell2005 Russell & Lee 2005, p. 246]
  138. [./https://en.wikipedia.org/wiki/Properties_of_metals,_metalloids_and_nonmetals#Donohoe Donohoe 1982, pp. 191–196]; [./https://en.wikipedia.org/wiki/Properties_of_metals,_metalloids_and_nonmetals#Russell2005 Russell & Lee 2005, pp. 244–247]
  139. "Properties of metals, metalloids and nonmetals". Wikipedia. 2019-04-13.
  140. Jordan, K.C.; Birden, J.H. (1954-06-01). "THERMAL BATTERIES USING POLONIUM-210. (INFORMATION REPORT)".
  141. "Properties of metals, metalloids and nonmetals". Wikipedia. 2019-04-13.
  142. "Properties of metals, metalloids and nonmetals". Wikipedia. 2019-04-13.
  143. "Properties of metals, metalloids and nonmetals". Wikipedia. 2019-04-13.
  144. "Properties of metals, metalloids and nonmetals". Wikipedia. 2019-04-13.