PHI KIM LOẠI: LỊCH SỬ, THUỘC TÍNH, NHÓM, SỬ DỤNG - HÓA HỌC - 2026

Phi kim là một nhóm các nguyên tố nằm ở bên phải của bảng tuần hoàn, ngoại trừ hiđro nằm ở nhóm 1 (IA), với các kim loại kiềm. Nếu bạn muốn biết chúng là gì, bạn phải nhìn vào góc trên bên phải của khối p.

Nguyên tử phi kim tương đối nhỏ và lớp vỏ điện tử bên ngoài của chúng có số lượng điện tử cao. Các nguyên tố phi kim loại bao gồm chất rắn, chất lỏng và chất khí; Mặc dù hầu hết chúng ở trạng thái khí, một số trong số chúng làm phong phú thêm bầu khí quyển.

Các nguyên tố phi kim loại màu nâu

Một phần tốt các phi kim loại có mặt trong tất cả các sinh vật sống ở dạng hợp chất và đại phân tử. Ví dụ: cacbon, oxy và hydro có trong tất cả các protein, lipid, carbohydrate và axit nucleic.

Phốt pho có trong tất cả các axit nucleic và trong một số carbohydrate và lipid. Lưu huỳnh được tìm thấy trong nhiều loại protein. Nitơ là một phần của tất cả các axit nucleic và protein.

Mặt khác, trong lòng đất, khí mêtan và dầu thô được cấu tạo gần như hoàn toàn từ các nguyên tố phi kim loại. Trên thực tế, các hiđrocacbon (cacbon và hiđro) cho ta ý tưởng về mức độ phong phú của các phi kim mặc dù số nguyên tố của chúng trong bảng tuần hoàn thấp hơn.

Lịch sử

Từ thời cổ đại (3750 trước Công nguyên), người Ai Cập đã sử dụng than để khử đồng có trong khoáng chất của họ, chẳng hạn như corvellite và malachite.

Năm 1669, Hennin Brand đã thành công trong việc phân lập phốt pho từ nước tiểu thu được. Henry Cavendish (1776) đã thành công trong việc xác định hydro, mặc dù một số nhà nghiên cứu, bao gồm Robert Boyle (1670), đã tạo ra hydro bằng cách cho một axit mạnh phản ứng với một kim loại.

Carl Scheele tạo ra oxy bằng cách nung nóng oxit của thủy ngân với nitrat (1771). Curtois đã thành công trong việc phân lập iốt trong khi cố gắng điều chế muối ăn từ rong biển (1811). Balard và Gmelin đã phân lập được brom (1825).

Năm 1868, Janssen và Lockger đã độc lập phát hiện ra heli bằng cách quan sát một vạch màu vàng trong nghiên cứu quang phổ của ánh sáng mặt trời không thuộc về một nguyên tố khác. Moissan đã thành công trong việc phân lập flo (1886).

Năm 1894, Lord Rayleigh và Ramsey đã phát hiện ra argon bằng cách nghiên cứu các đặc tính của nitơ. Ramsay và Travers (1898) đã phân lập krypton, neon và xenon từ argon lỏng bằng cách chưng cất đông lạnh từ không khí.

Các tính chất vật lý và hóa học

Lưu huỳnh là một trong những nguyên tố phi kim loại tiêu biểu nhất. Nguồn: Ben Mills qua Wikipedia.

Vật lý

Một số tính chất vật lý của phi kim là:

-Chúng có độ dẫn điện thấp, trừ cacbon ở dạng than chì là chất dẫn điện tốt.

-Chúng có thể xuất hiện dưới dạng vật chất rắn, lỏng hoặc khí.

-Chúng có độ dẫn nhiệt thấp, ngoại trừ cacbon ở dạng kim cương, không hoạt động như một chất cách nhiệt.

-Chúng có ít ánh kim, không giống như ánh kim loại của kim loại.

-Chất rắn phi kim loại giòn nên không dẻo hoặc không dễ uốn.

-Chúng có nhiệt độ nóng chảy và sôi thấp.

-Chúng có thể có cấu trúc tinh thể khác nhau. Như vậy photpho, oxy và flo có cấu trúc tinh thể lập phương; hydro, cacbon và nitơ, hình lục giác; và lưu huỳnh, clo, brom và iot, trực thoi.

Hóa học

Phi kim có đặc điểm là có năng lượng ion hóa cao và giá trị độ âm điện lớn. Ví dụ, flo có độ âm điện lớn nhất (3,98), là nguyên tố phản ứng mạnh nhất trong các phi kim.

Nhưng đáng ngạc nhiên là các khí quý helium (5,5) và neon (4,84) có độ âm điện lớn nhất. Tuy nhiên, chúng trơ ​​về mặt hóa học vì các lớp vỏ điện tử bên ngoài đã đầy.

Phi kim tạo hợp chất ion với kim loại và cộng hóa trị với phi kim.

Các nguyên tố phi kim loại được tìm thấy tạo thành các phân tử điatomic, liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị. Trong khi đó, nguyên tử của khí quý ở dạng đơn vị nguyên tử.

Chúng tạo thành oxit axit phản ứng với nước tạo ra axit.

Các nhóm và nguyên tố phi kim

Nhóm 1

Nó được tạo thành từ hydro, một chất khí không màu và không mùi, diatomic. Trạng thái oxi hóa +1. Nó có tỷ trọng thấp hơn không khí. Ở trạng thái rắn, nó có cấu trúc tinh thể hình lục giác. Hiđro không phản ứng mạnh.

Nhóm 14

Carbon là phi kim loại duy nhất trong nhóm này. Cacbon ở dạng than chì là một chất rắn bóng, có cấu trúc tinh thể hình lục giác. Nó có độ dẫn điện cao. Trạng thái oxy hóa phổ biến nhất của nó là +2 và +4.

Nhóm 15

Nitơ

Khí không màu, không mùi. Nó là một yếu tố phản ứng nhẹ và hơi đặc hơn không khí. Các trạng thái oxi hóa phổ biến nhất: -3 và +5. Nó tạo thành các phân tử tảo cát, N ₂ .

Trận đấu

Chất rắn, màu của nó có thể là trắng, vàng hoặc đen. Ít phản ứng. Cấu trúc tinh thể trực thoi. Độ âm điện 2.1. Các trạng thái oxi hóa phổ biến nhất: -3 và +5.

Nhóm 16

Ôxy

Khí hư không màu hoặc xanh nhạt, không mùi. Nói chung là không phản ứng. Cấu trúc tinh thể lập phương. Nó là một chất cách điện và một chất oxy hóa mạnh. Độ âm điện 3.5. Trạng thái oxy hóa -2

Lưu huỳnh

Chất rắn màu vàng tươi, giòn, phản ứng vừa phải. Cấu trúc tinh thể trực thoi. Hình thành liên kết cộng hóa trị. Độ âm điện 2.5. Các trạng thái oxy hóa phổ biến nhất: -2, +2, +4, và +6.

Selen

Chất rắn màu xám hoặc hơi đỏ đến đen. Selen xám thể hiện tính dẫn điện nhạy cảm với ánh sáng. Nó là một chất rắn mềm và giòn. Độ âm điện 2.4. Các trạng thái oxi hóa: -2, +2, +4 và +6.

Nhóm 17

Flo

Nó là một chất khí màu vàng nhạt, rất độc. Nó là một yếu tố phản ứng rất mạnh. Nó xảy ra dưới dạng phân tử điatomic, F ₂ . Ở trạng thái rắn, nó kết tinh ở dạng lập phương. Độ âm điện 3,98. Các trạng thái oxi hóa -1.

Clo

Nó là một chất khí màu vàng xanh. Nó trình bày các phân tử điatomic, Cl ₂ . Nó rất dễ phản ứng. Ở trạng thái rắn, cấu trúc tinh thể là hình thoi. Độ âm điện 3,0. Các trạng thái oxi hóa: - 1, +1, +3, +5, +7.

Brôm

Nó là một chất lỏng màu nâu đỏ. Độ âm điện 2.8. Các trạng thái oxy hóa -1, +1, +3, +5 và +7.

Iốt

Nó là một chất rắn màu đen, khi thăng hoa tỏa ra hơi tím. Cấu trúc tinh thể trực thoi. Iodua kim loại là ion. Độ âm điện 2.5. Các trạng thái oxy hóa: -1, +1, +3, +5 và +7.

Astatus

Nó là một màu đen đặc. Cấu trúc tinh thể lập phương tâm mặt. Độ âm điện 2.2. Nó là một chất oxy hóa yếu.

Nhóm 18

Heli

Nó có độ dẫn nhiệt cao. Độ âm điện 5.5. Nó trơ về mặt hóa học và không cháy. Mật độ thấp và tính lưu động cao.

Neon

Khả năng làm lạnh cao ở trạng thái lỏng. Độ âm điện 4,84. Nó là khí ít phản ứng nhất trong số các khí quý.

Argon

Nó đặc hơn không khí. Trơ hoá học. Độ âm điện 3.2.

Krypton

Độ âm điện 2,94. Nó có thể phản ứng với flo để tạo thành krypton difluoride (KrF ₂ ).

Xenon

Nó vượt qua hàng rào máu não. Nó phản ứng với dòng điện bằng cách tạo ra ánh sáng. Độ âm điện 2.2. Tạo phức với flo, vàng và oxy.

Radon

Nó là một nguyên tố phóng xạ. Độ âm điện 2,06. Nó tạo hợp chất với flo (RnF ₂ ) và với oxy (RnO ₃ ).

Các ứng dụng

Hydrogen

Nó được sử dụng để đẩy tên lửa và làm nhiên liệu trong động cơ ô tô sử dụng hydro. Nó được sử dụng trong quá trình tổng hợp amoniac (NH ₃ ) và hydro hóa chất béo.

Carbon

Graphit được sử dụng trong sản xuất bút chì và sợi có độ bền cao được sử dụng trong sản xuất đồ thể thao. Kim cương được sử dụng như một loại đá quý có giá trị cao và trong các lỗ khoan như một chất mài mòn. Carbon dioxide được sử dụng trong sản xuất đồ uống có ga.

Nitơ

Nó được sử dụng trong sản xuất amoniac, axit nitric và urê. Nitơ là một nguyên tố cần thiết cho cây trồng và được sử dụng trong sản xuất phân bón.

Trận đấu

Phốt pho trắng được dùng làm chất diệt chuột, diệt côn trùng và trong ngành công nghiệp pháo hoa. Phốt pho đỏ được dùng để làm diêm. Các hợp chất của nó cũng được sử dụng để sản xuất phân bón.

Ôxy

Oxy được sử dụng trong sản xuất thép, nhựa và dệt may. Nó cũng được sử dụng trong thuốc phóng tên lửa, liệu pháp oxy và hỗ trợ thở trong máy bay, tàu ngầm và các chuyến bay vũ trụ.

Lưu huỳnh

Nó được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất axit sulfuric, thuốc súng và trong quá trình lưu hóa cao su. Sulfite được sử dụng để tẩy trắng giấy và trong thuốc diệt nấm.

Selen

Nó được sử dụng để truyền màu đỏ tươi cho thủy tinh. Nó cũng được sử dụng để trung hòa màu xanh lục tạo ra do sự nhiễm bẩn của thủy tinh với các hợp chất sắt. Nó được sử dụng trong các tế bào quang điện với ứng dụng trong cửa ra vào và thang máy.

Flo

Nó được thêm vào kem đánh răng để ngăn ngừa sâu răng. Hydro florua được sử dụng làm nguyên liệu cho Teflon. Flo Monatomic được sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn.

Clo

Nó được sử dụng trong luyện kim chiết xuất và clo hóa hydrocacbon để sản xuất các sản phẩm khác nhau như PVC. Clo được sử dụng trong bột gỗ và chất tẩy trắng dệt may. Nó cũng được sử dụng như một chất khử trùng nước.

Brôm

Nó được sử dụng để điều chế bạc bromua cho thấu kính nhạy cảm với ánh sáng và trong phim ảnh. Nó cũng được sử dụng để sản xuất natri bromua an thần và dibromethane, một thành phần chống say xe trong xăng.

Iốt

Potassium iodide (KI) được thêm vào để ngăn ngừa bướu cổ tuyến giáp. Cồn iốt được dùng làm chất khử trùng và diệt vi trùng. Iốt là một phần của hormone tuyến giáp.

Heli

Nó được sử dụng để làm đầy khinh khí cầu và trộn với oxy để hô hấp dưới nước. Nó được sử dụng để hàn trong môi trường trơ, và cũng giúp duy trì nhiệt độ rất thấp trong nghiên cứu.

Neon

Trong ống thuỷ tinh được chiếu sáng nhờ tác dụng của dòng điện (đèn neon đỏ).

Argon

Nó được sử dụng để tạo ra một bầu không khí để hàn và khi làm đầy bóng đèn sợi đốt.

Xenon

Hỗn hợp xenon và krypton được sử dụng để sản xuất đèn flash cường độ cao trong thời gian phơi sáng ngắn.

Radon

Nó được sử dụng trong điều trị các khối u ung thư bằng xạ trị.

Người giới thiệu

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Hóa học (Xuất bản lần thứ 8). CENGAGE Học tập.
2. Rùng mình & Atkins. (2008). Hóa học vô cơ . (Tái bản lần thứ tư). Đồi Mc Graw.
3. Mathews, CK, van Holde, KE và Ahern, KG (2002). Hóa sinh. Ấn bản thứ ba. Biên tập. Pearson-Addison Wesley
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Ngày 06 tháng 10 năm 2019). Tính chất của phi kim là gì? Phục hồi từ: thinkco.com
5. Wikipedia. (2019). Phi kim loại. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
6. Các biên tập viên của Encyclopaedia Britannica. (Ngày 5 tháng 4 năm 2016). Phi kim loại. Encyclopædia Britannica. Phục hồi từ: britannica.com
7. José M. Gavira Vallejo. (Ngày 27 tháng 1 năm 2016). Các yếu tố polygenic là gì? Và những gì về icosagens, tinh thể, chalcogens …? Được khôi phục từ: triplenlace.com