リンは金属ですか、それとも非金属ですか? (+ 知っておくべき 3 つの事実)

リンは非金属です。リンは反応性の非金属であり、他の元素と容易に結合して化合物を形成します。それは生命にとって必須の栄養素であり、すべての生き物の骨、歯、DNAに含まれています。

まあ、それは単純な答えでした。ただし、このトピックについては、コンセプトを明確にするために知っておくべきことがいくつかあります。

それでは早速本題に入りましょう。

なぜリンは非金属なのでしょうか？

リンはいくつかの理由から非金属です。

低い融点と沸点:リンは、ほとんどの金属と比較して比較的低い融点と沸点を持っています。常温常圧では、リンは蝋状の白色固体であり、44.1℃で融解し、280.5℃で沸騰します。金属は一般に、原子間の金属結合の強さにより、融点と沸点がはるかに高くなります。
低密度:リンは、ほとんどの金属と比べて密度が低くなります。その密度は 1 立方センチメートルあたり約 1.82 グラムで、硫黄やセレンなどの非金属の密度と同様です。一方、金属は原子構造が非常に緻密であるため、密度が高くなります。
より高い帯電性:リンは化学反応中に電子を獲得する傾向があり、負に帯電したイオンまたは他の非金属との共有結合化合物を形成します。これは非金属の特徴であり、非金属は一般に金属よりも電気陰性度が高く、電子への吸引力が大きくなります。
金属特性の欠如:リンは、金属光沢、延性、導電性などの典型的な金属特性を示しません。これらの特性は、リンのような非金属では起こらない、金属結合における価電子の非局在化によって生じます。

要約すると、リンは融点と沸点が比較的低く、密度が低く、電子を獲得する傾向があり、金属特性が欠如しているため、非金属です。

リンの多くの特性により、リンは非金属として分類されます。

壊れやすい：リンは脆い、つまり簡単に砕けたり砕けたりすることを意味します。この特性は、金属のような延性や展性を持たない非金属に特有の特性です。
熱伝導率が低い:リンは熱伝導率が低く、これも非金属の典型的な特性です。一方、金属は電子が自由に循環するため、熱の優れた伝導体です。
絶縁体:リンは室温では絶縁体であり、電気をよく通しません。実際、電荷を運ぶことができる自由電子はありません。一方、金属は自由電子のおかげで一般に電気の良導体です。
価電子:リンには 5 つの価電子があり、これは非金属の典型的な数です。価電子は原子の最外殻電子であり、化学結合において重要な役割を果たします。非金属は金属よりも電気陰性度が高く、電子をより強く引き寄せる傾向があるため、化学反応中に電子を獲得する傾向があります。

要約すると、リンは壊れやすく、熱と電気の伝導性が悪く、絶縁性があり、その価電子配置により高い電気陰性度を有するため、非金属です。

リンはいくつかの点で他の非金属とは異なります。

反応性:リンは特に酸素との反応性が高く、空気中で自然発火する可能性があります。これは、複数の酸化状態を形成する能力があり、さまざまな元素や化合物と反応できるためです。対照的に、窒素や炭素などの他の非金属は比較的反応性がありません。
同素体:リンは、白、赤、黒リンなど、いくつかの同素体または形態で存在します。各同素体は異なる物理的および化学的特性を持っており、これがリンを非金属の中で独特なものにしています。たとえば、白リンは反応性が高く可燃性ですが、黒リンは電気の良導体であり、エレクトロニクス分野での応用の可能性があります。
生物学的重要性:リンは生命にとって必須の元素であり、DNA、RNA、ATP などの多くの生体分子に含まれています。炭素や窒素などの他の非金属も生命にとって重要ですが、リンほど広範な役割は果たしません。
商業用途:リンには、肥料、難燃剤、半導体など、多くの商業用途があります。このため、ヘリウムやネオンなどの他の非金属は商業的にそれほど重要ではありませんが、重要な産業元素となります。

要約すると、リンは、その高い反応性、複数の同素体、生物学的重要性、および商業用途の点で他の非金属とは異なります。これらの特性により、非金属の中でも独特で重要な元素となります。