اللافلزات: التاريخ ، الخصائص ، المجموعات ، الاستخدامات - كيمياء - 2026

و اللافلزات هي مجموعة من العناصر التي تقع على الجانب الأيمن من الجدول الدوري، باستثناء الهيدروجين يقع في المجموعة 1 (IA)، مع الفلزات القلوية. إذا كنت تريد أن تعرف ما هي ، فعليك أن تنظر إلى الزاوية اليمنى العليا من الكتلة p.

الذرات اللافلزية صغيرة نسبيًا وتحتوي غلافها الإلكتروني الخارجي على عدد كبير من الإلكترونات. تشمل العناصر غير المعدنية المواد الصلبة والسوائل والغازات ؛ على الرغم من أن معظمهم في حالة غازية ، فإن العديد منهم يثري الجو.

عناصر غير معدنية باللون البني

يوجد جزء كبير من اللافلزات في جميع الكائنات الحية في شكل مركبات وجزيئات كبيرة. على سبيل المثال: يوجد الكربون والأكسجين والهيدروجين في جميع البروتينات والدهون والكربوهيدرات والأحماض النووية.

الفوسفور موجود في جميع الأحماض النووية وفي بعض الكربوهيدرات والدهون. يوجد الكبريت في العديد من البروتينات. النيتروجين هو جزء من جميع الأحماض النووية والبروتينات.

من ناحية أخرى ، تتكون غازات الميثان والنفط الخام الجوفية بالكامل تقريبًا من عناصر غير معدنية. في الواقع ، تعطي الهيدروكربونات (الكربون والهيدروجين) فكرة عن مدى وفرة اللافلزات على الرغم من انخفاض عدد العناصر في الجدول الدوري.

التاريخ

منذ العصور القديمة (3750 قبل الميلاد) استخدم المصريون الفحم لتقليل النحاس الموجود في معادنهم ، مثل الكورفايت والملاكيت.

في عام 1669 ، نجحت حنين براند في عزل الفوسفور عن البول الذي تم جمعه. نجح هنري كافنديش (1776) في تحديد الهيدروجين ، على الرغم من أن العديد من الباحثين ، بما في ذلك روبرت بويل (1670) ، أنتجوا الهيدروجين عن طريق تفاعل حمض قوي مع معدن.

أنتج كارل شيل الأكسجين عن طريق تسخين أكسيد الزئبق بالنترات (1771). نجح كيرتوا في عزل اليود أثناء محاولته تحضير الملح الصخري من الأعشاب البحرية (1811). Balard و Gmelin عزل البروم (1825).

في عام 1868 ، اكتشف Janssen و Lockger الهيليوم بشكل مستقل من خلال ملاحظة خط أصفر في دراسة طيف ضوء الشمس الذي لا ينتمي إلى عنصر آخر. نجح مويسان في عزل الفلور (1886).

في عام 1894 ، اكتشف اللورد رايلي ورامزي الأرجون من خلال دراسة خصائص النيتروجين. عزل رامزي وترافرز (1898) الكريبتون والنيون والزينون من الأرجون السائل عن طريق التقطير المبرد من الهواء.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

الكبريت هو أحد العناصر غير المعدنية الأكثر تمثيلاً. المصدر: بن ميلز عبر ويكيبيديا.

جسدي - بدني

بعض الخصائص الفيزيائية لللافلزات هي:

- لها توصيل كهربائي منخفض ما عدا الكربون على شكل جرافيت وهو موصل جيد للكهرباء.

- يمكن أن تظهر تحت المظهر المادي للمواد الصلبة أو السائلة أو الغازات.

- لها توصيل حراري منخفض ما عدا الكربون على شكل الماس الذي لا يعمل كعازل حراري.

- لديها القليل من اللمعان ، على عكس البريق المعدني للمعادن.

- المواد الصلبة غير المعدنية هشة ، لذا فهي ليست مطيلة أو مرنة.

-درجات انصهار وغليان منخفضة.

-يمكن أن يكون لها هياكل بلورية مختلفة. وهكذا يكون للفوسفور والأكسجين والفلور هيكل بلوري مكعب. الهيدروجين والكربون والنيتروجين ، سداسية. والكبريت والكلور والبروم واليود وتقويم العظام.

كيمياء

تتميز اللافلزات بوجود طاقة تأين عالية وقيمة كهرسلبية عالية. الفلور ، على سبيل المثال ، لديه أعلى كهرسلبية (3.98) ، كونه العنصر الأكثر تفاعلاً في اللافلزات.

لكن المثير للدهشة أن الغازات النبيلة هي الهليوم (5.5) والنيون (4.84) ​​تتمتعان بأعلى طاقة كهربائية. ومع ذلك ، فهي خاملة كيميائيًا لأن الأغطية الإلكترونية الخارجية ممتلئة.

تشكل اللافلزات مركبات أيونية مع المعادن وتساهمية مع اللافلزات.

تم العثور على العناصر غير المعدنية تشكل جزيئات ثنائية الذرة ، مرتبطة بروابط تساهمية. في غضون ذلك ، تكون ذرات الغازات النبيلة في شكل وحدات ذرية.

أنها تشكل أكاسيد حمض تتفاعل مع الماء لتكوين الأحماض.

المجموعات والعناصر اللافلزية

مجموعة 1

يتكون من الهيدروجين ، غاز عديم اللون والرائحة ، ثنائي الذرة. حالة الأكسدة +1. لها كثافة أقل من الهواء. في الحالة الصلبة يكون لها هيكل بلوري سداسي. الهيدروجين ليس شديد التفاعل.

المجموعة 14

الكربون هو الوحيد غير المعدني في هذه المجموعة. الكربون على شكل غرافيت هو مادة صلبة لامعة ، ذات هيكل بلوري سداسي. لها موصلية كهربائية عالية. حالات الأكسدة الأكثر شيوعًا هي +2 و +4.

المجموعة 15

نتروجين

غاز عديم اللون والرائحة. إنه عنصر تفاعلي قليلاً وأكثر كثافة قليلاً من الهواء. حالات الأكسدة الأكثر شيوعًا: -3 و +5. تشكل جزيئات ثنائية الذرة ، N ₂.

مباراة

صلب ، يمكن أن يكون لونه أبيض أو أصفر أو أسود. رد الفعل قليلا. هيكل بلوري متعامد. الكهربية 2.1. حالات الأكسدة الأكثر شيوعًا: -3 و +5.

المجموعة 16

الأكسجين

غاز عديم اللون أو أزرق شاحب ، عديم الرائحة. عموما غير رد الفعل. هيكل بلوري مكعب. إنه عازل وعامل مؤكسد قوي. الكهربية 3.5. حالة الأكسدة -2

كبريت

أصفر لامع ، هش ، صلب معتدل رد الفعل. هيكل بلوري متعامد. يشكل روابط تساهمية. الكهربية 2.5. حالات الأكسدة الأكثر شيوعًا: -2 و +2 و +4 و +6.

السيلينيوم

رمادي أو محمر إلى أسود صلب. يُظهر السيلينيوم الرمادي الموصلية الكهربائية الحساسة للضوء. إنها مادة صلبة ناعمة وهشة. الكهربية 2.4. حالات الأكسدة: -2 و +2 و +4 و +6.

المجموعة 17

الفلور

إنه غاز أصفر شاحب ، شديد السمية. إنه عنصر تفاعلي للغاية. ويحدث ذلك كما ثنائي الذرة، F ₂. في الحالة الصلبة يتبلور في شكل مكعب. الكهربية 3.98.1 حالات الأكسدة -1.

الكلور

إنه غاز أخضر-أصفر. يقدم جزيئات ثنائية الذرة ، Cl ₂. إنها تفاعلية للغاية. في الحالة الصلبة ، يكون التركيب البلوري معينيًا. الكهربية 3.0. حالات الأكسدة: - 1 ، +1 ، +3 ، +5 ، +7.

البروم

إنه سائل أحمر-بني. الكهربية 2.8. حالات الأكسدة -1 و +1 و +3 و +5 و +7.

اليود

إنها مادة صلبة من اللون الأسود تنبعث منها بخار بنفسجي عند تساميها. هيكل بلوري متعامد. اليودات المعدنية أيونية. الكهربية 2.5. حالات الأكسدة: -1 و +1 و +3 و +5 و +7.

أستاتوس

إنه أسود صلب. هيكل بلوري مكعب يتركز على الوجه. الكهربية 2.2. إنه عامل مؤكسد ضعيف.

المجموعة 18

الهيليوم

لديها موصلية حرارية عالية. الكهربية 5.5. وهو خامل كيميائيا وغير قابل للاشتعال. كثافة منخفضة وسيولة عالية.

نيون

قدرة تبريد عالية في الحالة السائلة. الكهربية 4.84. إنه الأقل تفاعلًا من الغازات النبيلة.

أرجون

إنه أكثر كثافة من الهواء. خامل كيميائيا. الكهربية 3.2.

كريبتون

الكهربية 2.94. يمكن أن يتفاعل مع الفلور لتكوين كريبتون ديفلوريد (KrF ₂).

زينون

يعبر الحاجز الدموي الدماغي. يستجيب للتيار الكهربائي بإنتاج الضوء. الكهربية 2.2. تشكل مجمعات بالفلور والذهب والأكسجين.

رادون

إنه عنصر مشع. الكهربية 2.06. يشكل مركبات مع الفلور (RnF ₂) والأكسجين (RnO ₃).

التطبيقات

هيدروجين

يستخدم في دفع الصواريخ وكوقود في محركات السيارات التي تستخدم الهيدروجين. يتم استخدامه في تخليق الأمونيا (NH ₃) وفي هدرجة الدهون.

كربون

يستخدم الجرافيت في صناعة أقلام الرصاص والألياف عالية القوة التي تستخدم في صناعة السلع الرياضية. يستخدم الماس كأحجار كريمة عالية القيمة وفي ثقوب الحفر كمادة كاشطة. يستخدم ثاني أكسيد الكربون في إنتاج المشروبات الغازية.

نتروجين

يتم استخدامه في إنتاج الأمونيا وحمض النيتريك واليوريا. النيتروجين عنصر أساسي للنباتات ويستخدم في صناعة الأسمدة.

مباراة

يستخدم الفسفور الأبيض كمبيد للقوارض ومبيد للحشرات وفي صناعة الألعاب النارية. يستخدم الفسفور الأحمر لعمل المطابقات. تستخدم مركباتها أيضًا في صناعة الأسمدة.

الأكسجين

يستخدم الأكسجين في صناعة الصلب والبلاستيك والمنسوجات. كما أنها تستخدم في دفع الصواريخ ، والعلاج بالأكسجين ، والمساعدة في التنفس في الطائرات والغواصات والرحلات الفضائية.

كبريت

يتم استخدامه كمادة خام لإنتاج حامض الكبريتيك والبارود وفي تقسية المطاط. تستخدم مادة الكبريتيت لتبييض الورق وفي مبيدات الفطريات.

السيلينيوم

يتم استخدامه لإضفاء صبغة حمراء قرمزية على الزجاج. كما أنها تستخدم لتحييد الصبغة الخضراء الناتجة عن تلوث الزجاج بمركبات الحديد. يتم استخدامه في الخلايا الكهروضوئية مع التطبيق في الأبواب والمصاعد.

الفلور

يضاف إلى معاجين الأسنان لمنع التسوس. يستخدم فلوريد الهيدروجين كمادة خام للتفلون. يستخدم الفلورين أحادي الذرة في تصنيع أشباه الموصلات.

الكلور

يتم استخدامه في استخراج المعادن وفي كلورة الهيدروكربونات لتصنيع منتجات مختلفة مثل PVC. يستخدم الكلور في لب الخشب ومبيضات النسيج. كما أنها تستخدم كمطهر للماء.

البروم

يتم استخدامه في تحضير بروميد الفضة للعدسات الحساسة للضوء وفي أفلام التصوير الفوتوغرافي ، كما يستخدم في تصنيع مهدئ بروميد الصوديوم وثاني بروميثان ، وهو مكون مضاد للكسر في البنزين.

اليود

يضاف يوديد البوتاسيوم (KI) لمنع تضخم الغدة الدرقية. يستخدم صبغة اليود كمطهر ومبيد للجراثيم. اليود جزء من هرمونات الغدة الدرقية.

الهيليوم

يستخدم في حشو بالونات الهواء الساخن وخلطه مع الأكسجين لتنفس المياه العميقة. يتم استخدامه للحام في جو خامل ، ويساعد أيضًا في الحفاظ على درجات حرارة منخفضة جدًا في البحث.

نيون

في أنابيب زجاجية مضاءة بفعل الكهرباء (أضواء النيون الحمراء).

أرجون

يتم استخدامه لخلق جو من اللحام وعند تعبئة اللمبات المتوهجة.

زينون

يتم استخدام مزيج من الزينون والكريبتون في إنتاج ومضات عالية الكثافة في التعريضات الفوتوغرافية القصيرة.

رادون

يتم استخدامه في علاج الأورام السرطانية عن طريق العلاج الإشعاعي.

المراجع

1. ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. (2008). كيمياء (الطبعة الثامنة). سينجاج ليرنينج.
2. رجفة وأتكينز. (2008). الكيمياء غير العضوية. (طبعة رابعة). ماك جراو هيل.
3. ماثيوز ، سي كيه ، فان هولدي ، كيه إي وأهيرن ، كي جي (2002). الكيمياء الحيوية. الطبعة الثالثة. تعديل. بيرسون أديسون ويسلي
4. هيلمنستين ، آن ماري ، دكتوراه. (06 أكتوبر 2019). ما هي خصائص اللافلزات؟ تم الاسترجاع من: thinkco.com
5. ويكيبيديا. (2019). اللافلزية. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
6. محررو Encyclopaedia Britannica. (5 أبريل 2016). اللافلزية. Encyclopædia Britannica. تم الاسترجاع من: britannica.com
7. خوسيه إم جافيرا فاليجو. (27 يناير 2016). ما هي العناصر متعددة الجينات؟ وماذا عن icosagens ، crystallógens ، chalcogens…؟ تم الاسترجاع من: triplenlace.com