Nichtmetalle sind eine Gruppe von Elementen, denen die Eigenschaften von Metallen wie hohe elektrische Leitfähigkeit und Glanz fehlen. Diese Nichtmetalle stehen mit Ausnahme von Wasserstoff auf der rechten Seite des Periodensystems .
Nichtmetalle kommen in verschiedenen Formen vor, darunter Gase wie Sauerstoff und Chlor , Flüssigkeiten wie Brom und Feststoffe wie Schwefel und Kohlenstoff . [1]
Sehen wir uns weitere wichtige Dinge über Nichtmetalle an.
Was genau sind Nichtmetalle?
Nichtmetalle sind Elemente, die bei chemischen Reaktionen dazu neigen, Elektronen aufzunehmen und dabei negativ geladene Ionen oder Anionen zu bilden.
Dies liegt daran, dass Nichtmetalle im Allgemeinen eine höhere Elektronegativität als Metalle haben [2] , was bedeutet, dass sie Elektronen stärker anziehen.
Wenn sich Nichtmetalle mit Metallen verbinden, gewinnt das nichtmetallische Element ein oder mehrere Elektronen vom Metall und bildet so eine stabile Verbindung.
Chlor gewinnt beispielsweise ein Elektron von Natrium und bildet die ionische Verbindung Natriumchlorid (NaCl).
Man kann auch sagen: – Nichtmetalle sind eine Gruppe chemischer Elemente, die nicht die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Metallen haben.
Schauen wir uns nun die Liste der Nichtmetalle im Periodensystem an.
Liste der im Periodensystem vorkommenden Nichtmetalle
Hier ist eine Liste der im Periodensystem vorkommenden Nichtmetalle:
- Wasserstoff (H)
- Helium (He)
- Kohlenstoff (C)
- Stickstoff (N)
- Sauerstoff (O)
- Fluorit (F)
- Neon (Ne)
- Phosphor (P)
- Schwefel (S)
- Chlor (Cl)
- Argon (Ar)
- Selen (Se)
- Brom (Br)
- Krypton (Kr)
- Jod (I)
- Xenon (Xe)
- Astatin (At)
- Radon (Rn)
Diese Nichtmetalle stehen auf der rechten Seite des Periodensystems, mit Ausnahme von Wasserstoff, der im Periodensystem ganz oben über den Alkalimetallen steht.
Zustand von Nichtmetallen (fest, flüssig oder gasförmig?)
Nichtmetalle können in allen drei Aggregatzuständen existieren: fest, flüssig und gasförmig.
Der Zustand eines Nichtmetalls hängt von den Temperatur- und Druckbedingungen ab, denen es ausgesetzt ist.
Unter allen Nichtmetallen im Periodensystem;
- 11 Nichtmetalle liegen bei Raumtemperatur im gasförmigen Zustand vor. [3]
- Brom (Br) ist ein Nichtmetall, das bei Raumtemperatur in flüssigem Zustand vorliegt.
- Die übrigen Nichtmetalle sind bei Raumtemperatur Feststoffe.
Reaktivstes Nichtmetall
Fluor (F) ist das reaktivste Nichtmetall im Periodensystem.
Aber warum? Warum ist Fluorid am reaktivsten?
Dies liegt daran, dass es von allen Elementen die höchste Elektronegativität aufweist und daher eine starke Anziehungskraft auf Elektronen ausübt.
Fluor hat in seinem äußersten Energieniveau sieben Elektronen und benötigt ein zusätzliches Elektron, um seine Valenzschale zu füllen und eine stabile Konfiguration zu erreichen.
Daher nimmt es leicht ein Elektron von anderen Elementen auf, um ein Fluoridion (F-) zu bilden.
Aufgrund seiner hohen Reaktivität kann Fluor mit vielen anderen Elementen und Verbindungen, darunter Wasser, Metallen und sogar Glas, explosionsartig reagieren. [4]
Fluor ist so reaktiv, dass es typischerweise in Spezialbehältern gelagert und transportiert wird, die aus Materialien bestehen, die seinen korrosiven Eigenschaften widerstehen.
Rolle von Nichtmetallen in Umwelt- und Industrieanwendungen
Nichtmetalle werden aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften in verschiedenen industriellen Prozessen und Umweltanwendungen eingesetzt. Hier sind einige Beispiele:
- Kontrolle der Luftverschmutzung: Nichtmetalle wie Stickstoff und Sauerstoff spielen eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle der Luftverschmutzung. Stickoxide (NOx) sind schädliche Schadstoffe, die von Fahrzeugen und Industrieprozessen freigesetzt werden. Nichtmetallische Katalysatoren werden verwendet, um NOx in harmlose Gase wie Stickstoff und Wasser umzuwandeln. Ebenso wird Sauerstoff bei Verbrennungsprozessen eingesetzt, um schädliche Emissionen zu reduzieren.
- Dünger: Stickstoff, Phosphor und Schwefel sind essentielle Nährstoffe für das Pflanzenwachstum. Nichtmetallische Düngemittel wie Ammoniumnitrat und Superphosphat werden in der Landwirtschaft häufig zur Steigerung der Ernteerträge eingesetzt.
- Batterien: In Batterien werden nichtmetallische Elemente wie Schwefel, Kohlenstoff und Lithium verwendet. Lithium-Ionen-Batterien werden häufig in elektronischen Geräten, Elektrofahrzeugen und erneuerbaren Energiesystemen verwendet.
- Wasseraufbereitung: Nichtmetalle wie Chlor und Jod werden häufig als Desinfektionsmittel in Wasseraufbereitungssystemen verwendet. Sie töten schädliche Bakterien und Viren ab und machen Wasser trinkbar. [5]
- Chemische Herstellung: Nichtmetalle wie Schwefel und Chlor werden häufig bei der Herstellung von Chemikalien wie Schwefelsäure, Salzsäure und Lösungsmitteln auf Chlorbasis verwendet.
Zusammenfassung
Nichtmetallen fehlen die Eigenschaften von Metallen wie hohe elektrische Leitfähigkeit und Glanz und sie befinden sich mit Ausnahme von Wasserstoff auf der rechten Seite des Periodensystems. Abhängig von den Temperatur- und Druckbedingungen kommen sie in allen drei Aggregatzuständen vor.
Fluor ist aufgrund seiner hohen Elektronegativität das reaktivste Nichtmetall und nimmt leicht ein Elektron von anderen Elementen auf, um ein Fluoridion (F-) zu bilden.
Nichtmetalle finden vielfältige Einsatzmöglichkeiten in Umwelt- und Industrieanwendungen, darunter Luftreinhaltung, Düngemittel, Batterien, Wasseraufbereitung und chemische Herstellung.