비금속 : 역사, 속성, 그룹, 용도 - 화학 - 2026

비금속 알칼리 금속과, 제 1 군 (IA)에있는 수소를 제외한 주기율표의 오른쪽에있는 요소들의 그룹이다. 그들이 무엇인지 알고 싶다면 p 블록의 오른쪽 상단을보아야합니다.

비금속 원자는 상대적으로 작고 외부 전자 껍질에는 많은 수의 전자가 있습니다. 비금속 요소에는 고체, 액체 및 기체가 포함됩니다. 대부분은 기체 상태이지만 일부는 대기를 풍요롭게합니다.

갈색의 비금속 원소

비금속의 상당 부분은 화합물과 거대 분자의 형태로 모든 생명체에 존재합니다. 예 : 탄소, 산소 및 수소는 모든 단백질, 지질, 탄수화물 및 핵산에 존재합니다.

인은 모든 핵산과 일부 탄수화물 및 지질에 존재합니다. 유황은 많은 단백질에서 발견됩니다. 질소는 모든 핵산과 단백질의 일부입니다.

반면 지하, 메탄 가스 및 원유는 거의 전적으로 비금속 원소로 구성됩니다. 사실, 탄화수소 (탄소와 수소)는 주기율표의 원소 수가 적음에도 불구하고 비금속이 얼마나 풍부한 지에 대한 아이디어를 제공합니다.

역사

고대 (기원전 3750 년)부터 이집트인들은 석탄을 사용하여 코르 벨 라이트와 공작석과 같은 광물에 존재하는 구리를 줄였습니다.

1669 년 Hennin Brand는 수집 된 소변에서 인을 분리하는 데 성공했습니다. Henry Cavendish (1776)는 Robert Boyle (1670)을 비롯한 여러 연구자들이 강산과 금속을 반응시켜 수소를 생산했지만 수소를 식별하는 데 성공했습니다.

Carl Scheele은 질산염으로 수은 산화물을 가열하여 산소를 생산했습니다 (1771). Curtois는 해조류에서 질산염을 준비하는 동안 요오드를 분리하는 데 성공했습니다 (1811). Balard와 Gmelin은 브롬을 분리했습니다 (1825).

1868 년 Janssen과 Lockger는 다른 원소에 속하지 않는 태양 광 스펙트럼 연구에서 노란색 선을 관찰하여 독립적으로 헬륨을 발견했습니다. Moissan은 불소 분리에 성공했습니다 (1886).

1894 년 Rayleigh와 Ramsey 경은 질소의 특성을 연구하여 아르곤을 발견했습니다. Ramsay and Travers (1898)는 공기에서 극저온 증류를 통해 액체 아르곤에서 크립톤, 네온 및 크세논을 분리했습니다.

물리 화학적 특성

유황은 가장 대표적인 비금속 원소 중 하나입니다. 출처 : Wikipedia를 통한 Ben Mills.

물리적 인

비금속의 물리적 특성 중 일부는 다음과 같습니다.

-전기 전도체가 좋은 흑연 형태의 탄소를 제외하고는 전기 전도도가 낮습니다.

-고체, 액체 또는 기체의 물리적 외관 아래에서 나타날 수 있습니다.

-단열재 역할을하지 않는 다이아몬드 형태의 탄소를 제외하고 열전도율이 낮습니다.

-금속의 금속 광택과 달리 광택이 거의 없습니다.

-비금속 고체는 부서지기 쉬우므로 연성 또는 가단성이 없습니다.

-녹는 점과 끓는점이 낮습니다.

-그들은 다른 결정 구조를 가질 수 있습니다. 따라서 인, 산소 및 불소는 입방정 결정 구조를 가지고 있습니다. 수소, 탄소 및 질소, 육각형; 및 황, 염소, 브롬 및 요오드, 사방 정계.

화학

비금속은 높은 이온화 에너지와 높은 전기 음성도 값을 갖는 것이 특징입니다. 예를 들어, 불소는 가장 높은 전기 음성도 (3.98)를 가지며 비금속 중 가장 반응성이 높은 원소입니다.

그러나 놀랍게도 고귀한 가스 인 헬륨 (5.5)과 네온 (4.84)이 가장 높은 전기 음성도를 가지고 있습니다. 그러나 외부 전자 쉘이 가득 차 있기 때문에 화학적으로 불활성입니다.

비금속은 금속과 이온 화합물을 형성하고 비금속과 공유합니다.

비금속 원소는 공유 결합으로 연결된 이원자 분자를 형성하는 것으로 발견됩니다. 한편, 희가스의 원자는 원자 단위의 형태입니다.

그들은 물과 반응하여 산을 생성하는 산성 산화물을 형성합니다.

비금속 그룹 및 원소

그룹 1

그것은 수소, 무색 무취의 이원자 가스로 구성됩니다. 산화 상태 +1. 공기보다 밀도가 낮습니다. 고체 상태에서는 육각형 결정 구조를 가지고 있습니다. 수소는 반응성이 매우 낮습니다.

그룹 14

탄소는이 그룹에서 유일한 비금속입니다. 흑연 형태의 탄소는 육각형 결정 구조를 가진 광택있는 고체입니다. 전기 전도도가 높습니다. 가장 일반적인 산화 상태는 +2와 +4입니다.

그룹 15

질소

무색 무취 가스. 그것은 약간 반응하는 요소이며 공기보다 약간 더 조밀합니다. 가장 일반적인 산화 상태 : -3 및 +5. 그것은 이원자 분자 N _{2를 형성} 합니다.

시합

단색, 색상은 흰색, 노란색 또는 검정색 일 수 있습니다. 반응이 거의 없습니다. 사방 정계 결정 구조. 전기 음성도 2.1. 가장 일반적인 산화 상태 : -3 및 +5.

그룹 16

산소

무색 또는 옅은 청색 가스, 무취. 일반적으로 반응이 없습니다. 큐빅 결정 구조. 절연체이자 강력한 산화제입니다. 전기 음성도 3.5. 산화 상태 -2

황

밝은 노란색, 취성, 중간 정도의 반응성 고체. 사방 정계 결정 구조. 공유 결합을 형성합니다. 전기 음성도 2.5. 가장 일반적인 산화 상태 : -2, +2, +4 및 +6.

셀렌

회색 또는 불그스레 한 검은 색 고체. 그레이 셀레늄은 빛에 민감한 전기 전도도를 나타냅니다. 부드럽고 부서지기 쉬운 고체입니다. 전기 음성도 2.4. 산화 상태 : -2, +2, +4 및 +6.

그룹 17

플루오르

옅은 노란색 가스로 매우 독성이 있습니다. 매우 반응적인 요소입니다. 이원자 분자 F ₂ 로 발생합니다 . 고체 상태에서는 입방체 형태로 결정화됩니다. 전기 음성도 3.98. 산화 상태 -1.

염소

녹황색 가스입니다. 이원자 분자 인 Cl _{2를 나타} 냅니다. 매우 반응 적입니다. 고체 상태에서 결정 구조는 사방 정계입니다. 전기 음성도 3.0. 산화 상태 :-1, +1, +3, +5, +7.

브롬

적갈색 액체입니다. 전기 음성도 2.8. 산화 상태 -1, +1, +3, +5 및 +7.

요오드

승화시 보라색 증기를 방출하는 것은 검은 색의 단색입니다. 사방 정계 결정 구조. 금속 요오드화물은 이온 성입니다. 전기 음성도 2.5. 산화 상태 : -1, +1, +3, +5 및 +7.

Astatus

단색 검정입니다. 얼굴을 중심으로 한 큐빅 결정 구조. 전기 음성도 2.2. 약한 산화제입니다.

그룹 18

헬륨

열전도율이 높습니다. 전기 음성도 5.5. 화학적으로 불활성이며 불연성입니다. 저밀도 및 높은 유동성.

네온

액체 상태에서 높은 냉각 용량. 전기 음성도 4.84. 불활성 기체 중 반응성이 가장 낮습니다.

아르곤

공기보다 밀도가 높습니다. 화학적으로 불활성입니다. 전기 음성도 3.2.

크립톤

전기 음성도 2.94. 불소와 반응하여 이불 화 크립톤 (KrF ₂ ) 을 형성 할 수 있습니다 .

기호 엑스 에

그것은 혈액 뇌 장벽을 통과합니다. 빛을 생성하여 전류에 반응합니다. 전기 음성도 2.2. 불소, 금 및 산소와 복합체를 형성합니다.

라돈

방사성 원소입니다. 전기 음성도 2.06. 불소 (RnF ₂ ) 및 산소 (RnO ₃ ) 와 함께 화합물을 형성 합니다.

응용

수소

로켓 추진 및 수소를 사용하는 자동차 엔진의 연료로 사용됩니다. 암모니아 (NH ₃ ) 합성 과 지방의 수소화에 사용됩니다.

탄소

흑연은 스포츠 용품 제조에 사용되는 연필 및 고강도 섬유 제조에 사용됩니다. 다이아몬드는 고가의 보석으로 사용되며 드릴 구멍에 연마재로 사용됩니다. 이산화탄소는 탄산 음료 생산에 사용됩니다.

질소

암모니아, 질산 및 요소 생산에 사용됩니다. 질소는 식물의 필수 요소이며 비료 제조에 사용됩니다.

시합

백린 탄은 쥐약, 살충제 및 불꽃 놀이 산업에서 사용됩니다. 적린은 성냥을 만드는 데 사용됩니다. 그 화합물은 비료 제조에도 사용됩니다.

산소

산소는 강철, 플라스틱 및 직물 제조에 사용됩니다. 또한 로켓 추진제, 산소 요법 및 항공기, 잠수함 및 우주 비행의 호흡 보조에도 사용됩니다.

황

황산, 화약 생산 및 고무 가황 원료로 사용됩니다. 황산염은 종이 표백과 살균제에 사용됩니다.

셀렌

유리에 주홍색 색조를 부여하는 데 사용됩니다. 또한 유리가 철 화합물로 오염되어 생기는 녹색을 중화하는 데 사용됩니다. 문과 엘리베이터에 적용되는 광전 전지에 사용됩니다.

플루오르

충치를 예방하기 위해 치약에 첨가됩니다. 불화 수소는 테프론의 원료로 사용됩니다. 단일 원자 불소는 반도체 제조에 사용됩니다.

염소

그것은 PVC와 같은 다양한 제품의 제조를위한 추출 야금 및 탄화수소의 염소화에 사용됩니다. 염소는 목재 펄프 및 섬유 표백제에 사용됩니다. 물 소독제로도 사용됩니다.

브롬

감광 렌즈 용 브롬화은 제조 및 사진 필름에 사용되며, 진정제 인 브롬화 나트륨과 가솔린의 노크 방지 성분 인 디 브로 메탄 제조에도 사용됩니다.

요오드

갑상선 갑상선종을 예방하기 위해 요오드화 칼륨 (KI)이 첨가됩니다. 요오드 팅크는 방부제와 살균제로 사용됩니다. 요오드는 갑상선 호르몬의 일부입니다.

헬륨

그것은 뜨거운 공기 풍선을 채우는 데 사용되며 심해 호흡을 위해 산소와 혼합됩니다. 불활성 분위기에서 용접하는 데 사용되며 연구에서 매우 낮은 온도를 유지하는 데 도움이됩니다.

네온

전기의 작용으로 비춰지는 유리관 (적색 네온 불빛).

아르곤

용접 및 백열 전구를 채울 때 분위기를 조성하는 데 사용됩니다.

기호 엑스 에

크세논과 크립톤의 혼합물은 짧은 사진 노출에서 고강도 플래시를 생성하는 데 사용됩니다.

라돈

방사선 요법에 의한 암성 종양 치료에 사용됩니다.

참고 문헌

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). 화학 (8 판). CENGAGE 학습.
2. Shiver & Atkins. (2008). 무기 화학. (제 4 판). Mc Graw Hill.
3. Mathews, CK, van Holde, KE 및 Ahern, KG (2002). 생화학. 세 번째 버전. 편집하다. 피어슨-애디슨 웨슬리
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019 년 10 월 6 일). 비금속의 특성은 무엇입니까? 출처 : thoughtco.com
5. Wikipedia. (2019). 비금속. 출처 : en.wikipedia.org
6. 브리태니커 백과 사전 편집자. (2016 년 4 월 5 일). 비금속. 브리태니커 백과 사전. 출처 : britannica.com
7. José M. Gavira Vallejo. (2016 년 1 월 27 일). polygenic 요소는 무엇입니까? 그리고 icosagens, crystallógens, chalcogens …? 출처 : triplenlace.com