非金屬元素
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非金屬元素是一大類缺乏金屬特性的化學元素。有別於常溫常壓下多為固態的金屬,非金屬元素在標準狀態下的形態十分多變,從無色氣體(如氫、氮、氧)到各種顏色的固體(如碳、磷、硫)。非金屬元素通常是熱和電的不良導體,且其固態通常缺乏延展性而易碎,表面大多不具光澤。與金屬相比,非金屬元素大多具有更高的電離能、電子親和力、電負性和標準還原電位。通常一元素的這些值越高,其非金屬性越強。非金屬元素的原子之間主要以共價鍵相互連結,在化學反應中傾向於得到電子並形成酸性的化合物。
在元素週期表中,非金屬元素的佔比不到四分之一,且隨着週期增大,元素的金屬性越強,非金屬元素因此越少。非金屬元素皆為主族元素,且除了位於第1族頂端的氫之外,其它非金屬元素都排在表的右側和上側。大部分非金屬屬於p區,氫和氦則是s區元素。
非金屬元素的範疇並沒有普遍認同的精確定義,通常包括氫、氦、硼、碳、氮、氧、氟、氖、矽、磷、硫、氯、氬、砷、硒、溴、氪、碲、碘、氙、氡等21種元素。也有觀點認為硼、矽、砷、碲等類金屬元素不屬於非金屬。[1]由於砹在自然界中極其稀有,且具有強烈的放射性,在討論非金屬的定義時經常被忽略,然而理論和實驗證據表明其性質較偏向於金屬。[2]超重元素鿬和鿫由於半衰期極短,目前尚無法透過實驗來證實其性質是否具有非金屬元素的特質。[3]
根據計算,氫和氦這兩種非金屬約佔可觀測宇宙中普通物質質量的99% 。氫、碳、氮、氧和矽等五種非金屬元素在地球的地殼、大氣、海洋和生物圈扮演着主要組分,地球上所有生物體的主要結構便是由氫、氧、碳和氮構成。
非金屬元素在現在社會中佔有重要位置,幾乎所有非金屬元素在醫學、製藥、工業、電子、激光和家居用品等領域中都有各自的用途。