
非金属(non-metal)是化学元素分类中与金属相对应的概念,指在常温下不具备金属光泽、延展性、高导电导热性等典型金属特征的物质。根据牛津大学出版社《牛津化学词典》的定义,非金属通常具有较高的电负性和电离能,易与金属结合形成离子化合物或共价化合物。
从物理特性分析,非金属在标准状态下多呈现气态(如氧气、氮气)或固态(如硫、碳),仅溴以液态存在。美国化学会(ACS)指出,这类元素在周期表中主要分布在右上区域,包括卤族元素、惰性气体等17种确认的非金属元素。
在工业应用层面,非金属材料如硅(半导体)、石墨(电极材料)和氮化硼(高温润滑剂)发挥着关键作用。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的技术报告显示,约78%的地球大气成分由氮气、氧气等非金属气体构成。材料科学领域的研究证实,非金属复合材料在新能源电池和航空航天隔热材料中的应用持续扩展。
需要注意的是,某些准金属元素(如砷、锑)在特定条件下会表现出非金属特性。这种过渡性质在《无机化学命名法》中被归类为"类金属",其双重特性在半导体制造领域具有特殊价值。
非金属是指一类在通常条件下不具备金属特性的化学元素及其单质形式,其定义和特性可综合如下:
物理性质
非金属通常缺乏金属光泽和延展性,不易导电、传热。常温下多为气体或固体,如氧、氮、硫、磷等,唯一液态非金属是溴。固态非金属颜色多样,例如碳呈黑色,硫为黄色,且硬度差异显著(如硫较软,钻石极硬)。
结构与状态
非金属原子价层的s、p电子较多,常形成双原子分子(如O₂、N₂)或骨架状、层状晶体结构(如石墨、金刚石)。大部分属于分子晶体,熔点、沸点较低,但原子晶体(如金刚石)则硬度高、熔沸点极高。
周期表分布
主要位于元素周期表右上部,包括15种元素及氢、零族元素(稀有气体)。目前已知的23种非金属元素中,11种为气体,10种为固体,仅溴为液体。
常见非金属单质包括:
非金属的化学性质主要表现为较强的得电子能力(非金属性),常作为氧化剂参与反应。其单质在工业和自然界中用途广泛,如氧气用于呼吸、硫用于化工生产等。
如需进一步了解分类或具体元素性质,可参考化学教材或权威百科(如搜狗百科)。
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