ویژگی‌های فلزات، شبه‌فلزات و نافلزات

فلزات

فلزات درخشان به نظر می‌رسد. فرم‌های مخلوط (آلیاژها) هنگام ترکیب با فلزات دیگر؛ تمایل به از دست دادن یا به اشتراک گذاری الکترون‌ها زمانی که آن‌ها با مواد دیگر واکنش نشان می‌دهند؛ و هر کدام حداقل یک اکسید اصلی را تشکیل می‌دهند.
اکثر فلزات به صورت نقره ای رنگ، دارای چگالی بالا و به صورت جامد نرم و قابل تغییر شکل با هدایت الکتریکی و حرارتی خوب، انرژی کم یونیزاسیون و الکترونگاتیویته هستند و به‌طور طبیعی در حالت ترکیبی یافت می‌شوند.
بعضی فلزات رنگی همانند مس و طلا و سزیم رنگی هستند. همچنین فلزات دارای تراکم کم همانند آلومینیوم یا نقطه ذوب بسیار بالا یا شکننده همانند بیسموت هستند.
فلزات شامل اکثریت عظیمی از عناصر هستند و می‌توانند به چند دسته مختلف تقسیم شوند. از چپ به راست در جدول تناوبی، این دسته شامل فلزات قلیایی بسیار واکنش دهنده هستند و به ترتیب فلزات قلیایی و بعد لانتانیدها و اکتینیدهای رادیواکتیو دارای واکنش پذیری کمتری هستند. زیر شاخه‌های تخصصی مانند فلزات نسوز و فلزات نجیب نیز وجود دارد.

متالوئید (شبه فلزات)

شبه فلزات معمولاً جامد شکننده هستند.[۸] شبه فلزات به‌طور معمول در حال اشتراک گذاری الکترون‌ها با مواد دیگر هستند و واکنش پذیری مطلوبی دارا هستند.
این دسته از مواد در حالت ترکیبی به‌طور طبیعی یافت می‌شوند.
اکثر شبه فلزها نیمه رسانا و رسانا توسط هستند و دارای ساختاری مشابه به فلزات هستند.
بعضی فلزوئیدها (As، Sb)انتقال الکتریسیته و هدایت جریان را به مانند فلزات را انجام می‌دهند
متالوئید، به عنوان کمترین تعداد عناصر اصلی را در بر می‌گیرد.

غیر فلزات

دیگر فلزات تمایل به دریافت یا تقسیم الکترون‌ها هنگام واکنش با سایر مواد دارند ولی اکسیدهای متمایز پایه را تشکیل نمی‌دهند.
اکثر گازها در دمای اتاق دارای تراکم نسبتاً کم می‌باشند و رساناهای الکتریکی و حرارتی ضعیفی هستند زیرا که انرژی‌های یونیزاسیون نسبتاً بالا و الکترونگاتیویته دارند.
برخی از فلزات (C , P P، S و Se) در دمای اتاق شکننده هستند درحالی که الوتروپ آن‌ها هرکدام قابل انعطاف می‌باشند.

از چپ به راست در جدول تناوبی، شبه فلزات را مشاهده می‌کنیم که دارای برخی ویژگی‌های فلزی اولیه و گازهای نجیب می‌باشند و همچنین این گازها تقریباً به‌طور کامل بی‌اثر هستند.

سدیم، پتاسیم، روبیدیوم، سزیم، باریم، پلاتین، طلا

هیم رایج همانند اینکه «یونهای قلیایی فلزات (گروه 1A) همیشه شارژ +۱ را دارند» و «عناصر انتقال آنون را تشکیل نمی‌دهند» از خطاهای کتاب‌های درسی هستند. سنتز، نمک بلوری و از آنیون سدیم سدیم - در سال ۱۹۷۴ گزارش شد که از آن به بعد ترکیبات بیشتر حاوی آنیون از تمام فلزات قلیایی دیگر به جز لی و Fr، و همچنین Ba است و همچنین در سال ۱۹۴۳، Sommer تهیه ترکیب CsAu شفاف زرد را گزارش کرد و سپس این نشان داده شد که شامل کاتیون سزیم (Cs +) و آنیون اورئید (Au -) است، اگر چه چند سال پیش از این نتیجه‌گیری پذیرفته شد که از آن زمان چندین اورئید (KAu, RbAu) سنتز شده‌اند و ترکیب Cs 2 Pt قرمز شفاف که حاوی یون‌های Cs + و Pt 2 می‌باشد.

منگنز

برخی فلزات دارای ساختارهای کریستالی هستند که سلول‌های واحدی را با چهار اتم به نمایش می‌گذارند و منگنز یک ساختار کریستالی پیچیده با یک سلول واحد ۵۸ گانه، چهار شعاع اتمی مختلف و چهار شماره هماهنگی مختلف دارد (۱۰، ۱۱، ۱۲ و ۱۶). توضیح داده‌شده که شبیه به " یک ترکیب intermetallic چهارتایی با چهار نوع اتم کربن است که در صورتی که آن‌ها عناصر متفاوتی باشند، به نظر می‌رسد که پوسته نیم پر شده از منگنز، علت پیچیدگی است. این به یک لحظه مغناطیسی بزرگ در هر اتم تبدیل می‌شود. در زیر ۷۲۷ درجه سانتی گراد، یک واحد واحد از اتم‌های متنوع فضایی، بیانگر پایین‌ترین راه رسیدن به یک لحظه مغناطیسی خالص صفر است ساختار بلوری منگنز باعث می‌شود که فلز سخت و شکننده باشد و رسانایی الکتریکی و گرمایی پایینی داشته باشد در دماهای بالاتر، ارتعاشات شبکه بیشتر اثرات مغناطیسی را خنثی می‌کند و manganese ساختارهای پیچیده کمتری را می‌پذیرد.

آهن، کبالت، نیکل، گادولینیم، تربیوم، دیسپروزیم، هولمیوم، اربیوم، توالیوم

تنها عناصری که به شدت به مغناطیسی جذب می‌شوند آهن، کبالت و نیکل در دمای اتاق، گادولینیم در زیر است و تربیوم، دیسپروزیم، هولمیوم، اربیوم و توالی در دمای بسیار بالا (زیر ۵۴ °C،۱۸۵ °C،۲۵۴ °C،۲۵۴ °C و -۲۴۱ °C به ترتیب).

ایریدیوم

تنها عنصر مواجهه با حالت اکسیداسیون + ۹ ایریدیم است که در کتیون [IrO 4] + قرار دارد به غیر از این، بیشترین میزان اکسیداسیون شناخته شده +۸ در Ru , Xe , Os , Ir و Hs است.

طلا

شکل‌پذیری طلا فوق‌العاده است: یک مشت طلا می‌تواند با استفاده از چکش به یک میلیون کاغذ ورق‌های اندازه‌گیری شده تبدیل شود، هر ضخامت ۱۰ نانومتر ، [نیازمند منبع] ۱۶۰۰ بار نازک از فویل آلومینیومی آشپزخانه معمولی (۰٫۰۱۶ میلی‌متر ضخامت) است.

جیوه

به علت داشتن چگالی ۱۳٫۵ برابر آب، آجر و توپ بولینگ روی سطح جیوه شناور می‌شوند. به همین ترتیب، یک توپ بولینگ جیوه جامد حدود ۵۰ پوند وزن خواهد داشت و اگر به اندازه کافی سرد باشد، روی سطح طلا مایع شناور می‌شود و تنها فلز دارای انرژی یونیزه بالاتر از برخی از فلزات غیر آلی (گوگرد و سلنیوم) جیوه است که جیوه و ترکیبات آن دارای سمیت هستند اما در مقیاس ۱ تا ۱۰، دی متیل سولفات ((CH 3) 2 Hg) (abbr. DMM)، یک مایع بی‌رنگی فرار، به عنوان ۱۵ سال توصیف شده‌است که این بسیار خطرناک است که دانشمندان تشویق به استفاده از ترکیبات جیوه کمتر سمی در هر کجا که ممکن است و در سال ۱۹۹۷، کارن وترهان، استاد شیمی، متخصص در زمینه قرار گرفتن در معرض فلز سمی، پس از چندین قطره DMM در دستکش‌های لاتکس «حفاظتی»، از مسمومیت جیوه ده‌ماهه درگذشت اگر چه از روشی که در آن زمان منتشر شده بود برای پیگیری این ترکیب پیگیری شده بود، از طریق دستکش و پوست خود در عرض چند ثانیه عبور کرد در حال حاضر شناخته شده‌است که DMM فوق‌العاده قابل نفوذ به دستکش‌های معمولی، پوست و بافت‌ها است و مسمومیت آن این است که کمتر از یک دهم میلی لیتر برای پوست به‌طور جدی سمی خواهد بود.

سرب

این عبارت، که مانند یک بادکنک سربی به پایین حرکت می‌کند، در دید متداول از سرب به عنوان یک فلز متراکم و سنگین که تقریباً به اندازه عطارد متراکم است، لنگر انداخته‌است. با این حال، ایجاد یک بادکنک ساخته‌شده از فویل سربی، پر شده از یک مخلوط هلیم و هوا، که شناور و [نیازمند منبع]شناور به اندازه کافی برای حمل بار کوچک شناور است، امکان‌پذیر است.

بیسموت

بیسموت دارای طولانی‌ترین نیمه عمر هر عنصر طبیعی است که تنها ایزوتوپ اولیه آن، بیسموت-۲۰۹ در سال ۲۰۰۳ به اندازه کافی رادیواکتیو یافت شد و از طریق تجزیه آلفا با نیمه عمر بیش از یک میلیارد برابر عصر تخمین زده شده از جهان فرو ریخت و پیش از این کشف، بیسموت ۲۰۹ به عنوان بزرگترین ایزوتوپ پایدار طبیعی بود؛ این تمایز اکنون متعلق به سرب ۲۰۸ است.

اورانیوم

تنها عنصر با ایزوتوپ طبیعی که قادر به انجام تجزیه هسته ای است، اورانیوم است ظرفیت اورانیوم ۲۳۵ برای تجزیه و تحلیل در ابتدا (و نادیده گرفته شده) در سال ۱۹۳۴، و پس از آن در سال ۱۹۳۸ کشف شد.

پلوتونیوم

این یک باور معمول است که فلزات هدایت الکتریکی خود را هنگام گرم شدن کاهش می‌دهند. پلوتونیم هدایت الکتریکی آن را در دمای ۱۷۵ تا ۱۲۵ درجه گرم افزایش می‌دهد °C [۹۱]

بور

بور تنها عنصر با ساختار ناسازگارانه ای است که در فرم بلورین ترمودینامیکی پایدار آن است.

بورانتیموان

این عناصر دارای مدارک ثبت‌شده در زمینه شیمی ابراسیدها هستند برای هفت دهه، فلوئوروسولفوریک اسید HSO3F وتری‌فلوئورومتان‌سولفونیک اسید قوی‌ترین اسید شناخته‌شده هستند که می‌توانند به عنوان یک ترکیب تکی از هم جدا شوند هر دوی آن‌ها نسبت به سولفوریک اسید خالص هزار بار بیشتر اسیدی هستند که در سال ۲۰۰۴ , یک ترکیب بورون این رکورد را به میزان هزار برابر با سنتز اسیدی شکست و اسید این ماده به عنوان قوی‌ترین اسید شناخته می‌شود که مخلوطی از ۱۰ میلیارد بار قوی‌تر از اسید کربن است همچنین اینفلوئوروسولفوریکاسید H2F است که مخلوطی از پنتافلوئورید آنیموان وهیدروفلوئوریک اسید است.

سیلیکون

رسانایی حرارتی سیلیسیم از بیشتر فلزات بهتر است.
یک شکل متخلخل مثل سیلیکون (p - Si) معمولاً با حک الکتروشیمیایی سیلیکون در محلول هیدروفلوئوریک اسیدآماده می‌شود و دانه‌های سیلیکون گاهی قرمز به نظر می‌رسد؛ دارای شکاف نواری از ۱٫۹۷–۲٫۱ eV است. بسیاری از منافذ ریز در سیلیکون متخلخل به آن یک ناحیه سطح داخلی بسیار بزرگ می‌دهند که تا ۱۰۰۰ متر مکعب بر سانتی‌متر مکعب است هنگامی که در معرض یک عامل اکسیدکننده قرار می‌گیرد، غلظت سطح بالا نسبت به نسبت حجم p - Si، یک سوختگی بسیار کارآمد را ایجاد می‌کند، همراه با انفجارات نانو، و گاهی توسط پلاسماهای با قطر ۰٫۱–۰٫۸ m، سرعت بالا تا ۰٫۵ متر بر ثانیه و یک عمر تا ۱ ثانیه. اولین آنالیز ever یک رویداد صاعقه مانند (در سال ۲۰۱۲) حضور سیلیسیم، آهن و کلسیم را آشکار کرد که این عناصر نیز در خاک وجود دارند.

آرسنیک

گفته می‌شود فلزات قابل اشتعال هستند، و در نتیجه در برخی از مواد شیمیایی قدیمی، سردرگمی وجود دارد که آیا آرسنیک یک فلز واقعی است یا یک فلز غیر فلزی یا چیزی بین آن. این فرایند به جای ذوب در فشار اتمسفری استاندارد، مانند کربن غیرمولتیک و فسفر قرمز، جایگزین می‌شود.

آنتیموان

یک انفجار با انرژی بالا از آنتیموان ابتدا در سال ۱۸۵۸ به دست آمد. این توسط الکترولیز هر یک از SbCl 3، SbBr 3، SbI 3 در یک محلول هیدروکلریک اسید در دمای پایین تهیه می‌شود و هنگامی که خراشیده، زده، پودر شده یا گرم به سرعت به ۲۰۰ °C، آن را «انفجار، جرقه را منتشر می‌کند و انفجاری تبدیل به آنتیموان ثانویه خاکستری بلورین» می‌شود.

هیدروژن

آب (H2O)، یک اکسید شناخته‌شده از هیدروژن، یک ناهنجاری تماشایی است. هیدروژن سولفید هیدروژن از هیدروژن سولفید هیدروژن، یعنی H2S سولفید هیدروژن، هیدروژن سولفید هیدروژن و هیدروژن تلورید هیدروژن، آب باید " یک گاز متعفن، سمی، قابل‌اشتعال … تراکم داشته باشند حدود ۱۰۰ درجه سانتی گراد ". در عوض، به دلیل پیوند هیدروژنی، آب " پایدار، بی‌بو و … ضروری برای زندگی " است.
کم‌تر شناخته‌شده از اکسیده‌ای هیدروژن، تری‌اکسیدان است. مارسلین بارتلت وجود این اکسید را در ۱۸۸۰ پیشنهاد کرد اما پیشنهاد او به زودی فراموش شد چون هیچ راهی برای آزمایش آن با استفاده از فناوری زمان وجود نداشت. تری‌اکسیدان در سال ۱۹۹۴ با جایگزینی اکسیژن مورد استفاده در فرایند صنعتی برای تولید آب‌اکسیژنه، با اوزون آماده شد. بازده حدود ۴۰ درصد در دمای -۷۸ درجه سانتی گراد است؛ در بالا در حدود ۴۰–۴۰ درجه سانتی گراد به آب و اکسیژن تجزیه می‌شود. مشتقات of سهواکسید، مانند F3C - O - O - O - O و برخی مواد دیگر که در دمای اتاق کم ثبات هستند. در سال ۱۸۹۵ دمیتری وارد مرحله بعدی شد و وجود هیدروژن و OH - o - O - O را به عنوان واسط گذرا در تجزیه آب‌اکسیژنه ایجاد کرد.

هلیوم

در دمای زیر ۰٫۳ و ۰٫۸ کیلوگرم، هلیوم ۳ و هلیم ۴ هر یک آنتالپی منفی همجوشی دارند. این بدان معنی است که با فشارهای ثابت مناسب، این مواد با اضافه کردن گرما به یخ زده می‌شوند و تا سال ۱۹۹۹ به نظر می‌رسید هلیم برای تشکیل کلاته کلاسیک بسیار کوچک است - ترکیباتی که در آن یک اتم یا مولکول مهمان در قفس تشکیل شده توسط یک مولکول میزبان در فشار اتمسفر جابه‌جا شده‌است. در آن سال سنتز مقادیر میکروگرام He @ C 20 H 20 نشان دهنده اولین کلریت هلیوم و (کوچکترین کلاهک هلیم) جهان بود که گرافیت اکثریت الکتریکی غیررسمی است که بهتر از برخی فلزات است.

کربن

لماس بهترین هدایت گرما طبیعی است. حتی احساس لمس کردن را احساس می‌کند. هدایت حرارتی (۲،200 W / m • K) پنج برابر بیشتر از فلز هدایت‌کننده (Ag در ۴۲۹) است که ۳۰۰ برابر بیشتر از فلز رسانا (Pu در ۶٫۷۴)؛ و تقریباً ۴۰۰۰ بار از آب (۰٫۵۸) و ۱۰۰٫۰۰۰ بار از هوا (۰٫۰۲۲۴) واین هدایت حرارتی بالا توسط جواهرات و گوهرشناسان برای جدا کردن الماس از ناخالصی‌ها استفاده می‌شود.
گرافن آئروژل، در سال ۲۰۱۲ توسط یخ خشک شدن یک راه حل از تولید نانو لوله‌های کربنی و اکسید گرافیت ورق و از بین بردن مواد شیمیایی اکسیژن است که در هفت برابر سبک‌تر از هوا، و ده درصد سبک‌تر از هلیوم. این سبک‌ترین جامد شناخته شده‌است.

فسفر

نا پایدار و ناواکنش پذیرترین فسفر، آلوتروپ سفید است. این یک ماده خطرناک، بسیار قابل اشتعال و سمی است که خود به خود در هوا فرو می‌ریزد و باقی مانده اسید فسفریک را تولید می‌کند؛ بنابراین به‌طور معمول تحت آب ذخیره می‌شود. فسفات سفید نیز شایع‌ترین، همه‌جانبه صنعتی قابل توجه و قابل بازیافت است و به همین علت به عنوان حالت استاندارد فسفر شناخته می‌شود. پایدارترین شکل، آلوتروپ سیاه است که یک‌نیمه هادی فلزی به دنبال، شکننده و نسبتاً غیر واکنشی است (بر خلاف آلوتروپ سفید که دارای ظاهر سفید یا زرد، قابل انعطاف، بسیار واکنش پذیر و نیمه هادی است). در هنگام ارزیابی دوره ای در خواص فیزیکی عناصر باید توجه داشت که خواص ذکر شده از فسفر تمایل به آن را از فرم پایدار خود را پایدار تر و نه به عنوان، مانند همه عناصر دیگر، پایدارترین شکل است.

ید

خفیف‌ترین هالوژن، ید جزء فعال در تنتور ید، یک ضدعفونی‌کننده است. این را می‌توان در کابینت پزشکی خانگی یا کیت زنده ماندن اضطراب یافت. تنتور ید به سرعت طلا را تجزیه می‌کند، یک وظیفه ای که معمولاً نیاز به استفاده از آکو رگیا (یک مخلوط بسیار خورنده از اسید نیتریک و هیدروکلریک) را دارد.