ویژگی‌های فلزات، شبه‌فلزات و نافلزات

عنصرهای شیمیایی را می‌توان بر پایۀ ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی مشترکشان به طور گسترده به ۳ دستۀ فلزها، شبه‌فلزها و نافلزها تقسیم کرد. همۀ فلزها ظاهر درخشان دارند (حداقل زمانی که تازه جلا خورده باشند). رساناهای خوبی برای گرما و برق هستند. با سایر فلزها آلیاژ تشکیل می‌دهند و حداقل یک اکسید بازی دارند. شبه‌فلزها موادی جامد و شکننده با ظاهری فلزی هستند که یا نیمه‌رسانا هستند یا به صورت نیمه‌رسانا وجود دارند و دارای اکسیدهای آمفوتریک ضعیف هستند. نافلزها معمولاً ظاهری کدر، رنگی یا بی‌رنگ دارند. در حالت جامد شکننده هستند. رساناهای ضعیفی برای گرما و برق هستند و دارای اکسیدهای اسیدی هستند. بیشتر یا برخی از عنصرهای هر گروه دارای طیف وسیعی از ویژگی‌های دیگر هستند. تعداد کمی از عنصرها دارای ویژگی‌هایی هستند که با توجه به دسته‌بندی آن‌ها ناهنجار یا غیرعادی هستند

 ویژگی‌ها 
 فلزها 
چپ|بندانگشتی|تراشه‌های خالص آهن (۹۹٫۹۷٪ +)، تصفیه شده برقکافتی با خلوص بالا (۹۹٫۹۹۹۹٪ = ۶N) ۱ سانتی‌متر مکعب|185x185پیکسل
فلزها درخشان به نظر می‌رسند (ممکن است زنگار بسته باشند که در این صورت پس از جلا دوباره درخشان به نظر می‌رسند). هنگامی که با دیگر فلزها ترکیب می‌شوند، مخلوطی همگن (محلول) به نام آلیاژ تشکیل می‌دهند. فلزها در هنگام واکنش با دیگر مواد تمایل به از دست دادن یا به اشتراک‌گذاری الکترون‌های خود دارند. هر یک از فلزها حداقل یک اکسید بازی دارند.

بیشتر فلزها نقره‌ای‌رنگ، دارای چگالی بالا و جامدهای نسبتاً نرمی هستند که به‌آسانی تغییر شکل می‌یابند. آن‌ها رسانایی الکتریکی و گرمایی خوب، دارای ساختارهای کاملاً بسته‌بندی شده و انرژی یونش کم و الکترونگاتیوی پایین هستند. این عنصرها در طبیعت به صورت ترکیب یافت می‌شوند.

بعضی از فلزها رنگی به نظر می‌رسند (مس، سزیم، طلا)، دارای چگالی کم هستند (برای نمونه بریلیم و آلومینیوم) و نقاط ذوب بسیار بالایی دارند (برای نمونه تنگستن و نیوبیوم)، در دمای اتاق یا نزدیک آن مایع هستند (برای نمونه جیوه، گالیم)، شکننده هستند (برای نمونه بیسموت و اسمیم)، به راحتی ماشین‌کاری نمی‌شوند (برای نمونه تیتانیم و رنیم)، نجیب هستند (سخت اکسید می‌شوند، برای نمونه طلا و پلاتین) یا ساختارهای  نافلزی دارند (منگنز و گالیم از نظر ساختاری به ترتیب مشابه فسفر سفید و ید هستند).

فلزها بیشتر عنصرها را تشکیل می‌دهند و می‌توانند به چند دستۀ مختلف تقسیم شوند. از چپ به راست در جدول تناوبی، این عنصرها شامل فلزهای قلیایی با واکنش‌پذیری بسیار بالا، فلزهای قلیایی خاکی با واکنش‌پذیری کمتر و سپس لانتانیدها و اکتینیدهای رادیواکتیو هستند. فلزهای گذار (واسطه) کهن و فلزهای پس‌گذار (پس‌واسطه) از نظر فیزیکی و شیمیایی ضعیف هستند. زیرشاخه‌های تخصصی مانند فلزهای دیرگداز و فلزهای نجیب نیز وجود دارند.

 شبه‌فلزها 
جایگزین=A shiny silver-white medallion with a striated surface, irregular around the outside, with a square spiral-like pattern in the middle.|راست|بندانگشتی|تلوریم، توسط دیمیتری مندلیف به عنوان واسطه‌ای بین فلزها و نافلزها توصیف شده‌استAt standard pressure and temperature, for the elements in their most thermodynamically stable forms, unless otherwise noted|181x181پیکسل

شبه‌فلزها جامدهایی شکننده با ظاهری فلزی هستند که در هنگام واکنش با سایر مواد تمایل دارند الکترون‌های خود را به اشتراک بگذارند. دارای اکسیدهای آمفوتریک یا اسیدی ضعیف هستند. معمولاً به صورت ترکیب یافت می‌شوند.

بیشتر آن‌ها نیمه‌رسانا هستند و رسانایی گرمایی متوسطی دارند و ساختارهایی دارندکه از بسیاری از فلزها بازتر هستند. برخی از شبه‌فلزها (آرسنیک و آنتیموان) الکتریسیته را مانند فلزها هدایت می‌کنند. شبه‌فلزها کوچک‌ترین رده اصلی عنصرها است.

 نافلزها 
بندانگشتی|۲۵ میلی لیتر برم، مایع قرمز قهوه‌ای تیره در دمای اتاق|197x197پیکسل

نافلزها ساختار باز دارند (مگر اینکه از حالت گازی یا مایع به جامد تبدیل شوند). هنگامی که با سایر مواد واکنش می‌دهند تمایل به اشتراک‌گذاری و به‌دست آوردن الکترون دارند و به طور مشخص اکسید بازی نمی‌سازند بلکه اکسید اسیدی می‌سازند.

بیشتر آن‌ها در دمای اتاق گازی‌شکل هستند، چگالی نسبتاً کمی دارند، رساناهای الکتریکی و گرمایی ضعیفی هستند، انرژی یونش و الکترونگاتیوی نسبتاً بالایی دارند و در طبیعت به‌شکل آزاد (ناترکیب) به‌مقدار زیاد یافت می‌شوند.

بعضی از نافلزها (کربن، فسفر سیاه، گوگرد و سلنیم) در دمای اتاق جامدهایی شکننده هستند (اگرچه هر یک از این‌ها دگرشکل‌های شکل‌پذیر و انعطاف‌پذیری نیز دارند).

از چپ به راست در جدول تناوبی، نافلزها را می‌توان به نافلزهای واکنشی و گازهای نجیب تقسیم کرد. نافلزهای واکنشی در نزدیکی فلزها، برخی از ویژگی‌های ابتدایی فلزی مانند ظاهر فلزی را نشان می‌دهند (گرافیت (کربن)، فسفر سیاه، سلنیم و ید). گازهای نجیب تقریباً کاملاً بی‌اثر هستند.

 مقایسه ویژگی‌ها 
 بررسی اجمالی 
 تعداد ویژگی‌های مشترک شبه‌فلزها با فلزها و نافلزها یا آن‌هایی که نسبتاً مجزا هستند شباهت با فلزها نسبتاً مجزا شباهت با نافلزها ویژگی‌های بررسی‌شده‌: (۳۶)   ۷ (٪۱۹)      ۲۵               (٪۶۸)       ۵ (٪۱۳)  فیزیکی (۲۱)   ۵ (٪۲۴)      ۱۴               (٪۶۷)       ۲ (٪۱۰)   شکل و ساختار   (۱۰)   ۲       ۶         ۲    وابسته به الکترون (۶)   ۱ ۵    ترمودینامیک (۵)   ۲       ۳   شیمیایی (۱۶)   ۲ (٪۱۳)      ۱۱               (٪۶۹)       ۳ (٪۱۹)   شیمی عنصر (elemental) (۶)   ۳        ۳   ترکیب‌های شیمیایی (۶)   ۲       ۴    شیمی محیط (۴)  ۴ 

همان‌گونه که در جدول زیر نشان‌داده شده‌است ویژگی‌های فلزها و نافلزها کاملاً متمایز هستند. شبه‌فلزها که در مرز بین فلز و نافلز قرار دارند، اغلب از هر دو متمایز هستند، اما در چند ویژگی به یکی از آن‌ها شبیه هستند. همان‌گونه که در ستون شبه‌فلزهای جدول زیر نشان داده شده‌اند، در جدول کوچک بالای این بخش نیز خلاصه شده‌اند.

در مورد «مرز بین فلزها و نافلزها» و اینکه «آیا شبه‌فلزها یک ردۀ میانی هستند یا خیر؟» دیدگاه همه‌پسندی وجود ندارد. برخی شبه‌فلزها را نافلزهایی با ویژگی‌های ضعیف‌تر در نظر می‌گیرند. برخی دیگر برخی از شبه‌فلزها را به عنوان فلزهای پس‌گذار به حساب می‌آورند.

 جزئیات 
ویژگی‌های فیزیکی و شیمیاییفلزهاKneen, Rogers & Simpson, 1972, p. 263. Columns 2 (metals) and 4 (nonmetals) are sourced from this reference unless otherwise indicated.شبه‌فلزهانافلزهاشکل و ساختاررنگ تقریباً همه براق و سفید-خاکستری هستند.
 مس، سزیم و طلا: براق و طلاییRussell & Lee 2005, p. 147 براق و سفید-خاکستری بیشتر آن‌ها بی‌رنگ، قرمز مات، زرد، سبز هستند یا تیرگی متوسط دارند.Pottenger & Bowes 1976, p. 138
 کربن، فسفر، سلنیم، ید: براق و سفید-خاکستریبازتاب‌دهندگی متوسط تا معمولاً زیادAskeland, Fulay & Wright 2011, p. 806Born & Wolf 1999, p. 746 متوسطLagrenaudie 1953Rochow 1966, pp. 23, 25 از صفر یا کم (اغلب)Burakowski & Wierzchoń 1999, p. 336تا زیادOlechna & Knox 1965, pp. A991‒92شکل تقریباً همه جامد
 روبیدیم، سزیم، فرانسیم، گالیم، جیوه: مایع در/ نزدیک STPStoker 2010, p. 62Chang 2002, p. 304. Chang speculates that the melting point of francium would be about 23 °C. همه جامدRochow 1966, p. 4 بیشتر آن‌ها گازHunt 2000, p. 256
 کربن، فسفر، گوگرد، سلنیم، ید: جامد
 برم: مایعچگالی style="border-bottom:1px dotted gray; background-color:; padding-lefقلیاییSisler 1973, p. 89 کمتر از فلزهای نزدیک اما بالاتر از نافلزهای نزدیکHérold 2006, pp. 149–150 اغلب کمتغییر شکل پذیری (حالت جامد) بیشتر شکل پذیر و قابل انعطاف هستند.
 کروم، منگنز، گالیم، روتنیم، تنگستن، اسمیم، بیسموت: شکنندهRussell & Lee 2005 شکنندهMcQuarrie & Rock 1987, p. 85 هنگامی که جامد هستند: شکننده
 کربن، فسفر، گوگرد، سلنیم: دارای اشکال غیرشکنندهنسبت پواسون کم تا زیاد کم تا متوسط کم تا متوسطساختار بلوری در نقطه انجمادDonohoe 1982; Russell & Lee 2005 بیشتر آن‌ها شش ضلعی یا مکعبی هستند.
 گالیم، اورانیوم، نپتونیوم: راست‌لوزی* ایندیوم، قلع، پروتاکتینیم: چهار ضلعی* ساماریوم، جیوه، بیسموت: لوزی‌پهلو* پلوتونیوم: تک‌شیب بور، آرسنیک، آنتیموان: لوزی‌پهلو
 سیلیسیم، ژرمانیم: مکعبی
 تلوریوم: شش ضلعی هیدروژن، هلیم، کربن، نیتروژن، سلنیم: شش ضلعی
 اکسیژن، فلوئور، نئون، فسفر، آرگون، کریپتون، زنون، رادون: مکعبی
 گوگرد، کلر، برم، ید: راست‌لوزیضریب تراکم اتم‌ها و عدد هم‌آرایی}} ساختارهای کریستالی بسته‌بندی شدهGupta et al. 2005, p. 502
 عدد هم‌آرایی بالا ساختارهای کریستالی نسبتاً بازWalker, Newman & Enache 2013, p. 25
 عدد هم‌آرایی متوسطWiberg 2001, p. 143 ساختارهای بازBatsanov & Batsanov 2012, p. 275
 عدد هم‌آرایی کمشعاع اتمی(محاسبه شده)Clementi & Raimondi 1963; Clementi, Raimondi & Reinhardt 1967 متوسط تا خیلی بزرگ
 ۱۱۲ تا ۲۹۸ پیکومتر، میانگین ۱۸۷ پیکومتر کوچک تا متوسط: بور، سیلیسیم، ژرمانیم، آرسنیک، آنتیموان، تلوریوم
 تا ۱۲۳ پیکومتر، میانگین ۱۱۵٫۵ پیکومتر بسیار کوچک تا متوسط
 ۳۱ تا ۱۲۰ پیکومتر، میانگین ۷۶٫۴ پیکومتردگرشکل‌هاAddison 1964; Donohoe 1982 تقریباً نیمی از آن‌ها دگرشکل دارند.
 یکی از دگرشکل‌های قلع (قلع خاکستری، که در زیر ۱۳٫۲ درجه سانتیگراد تشکیل می‌شود) مانند شبه‌فلزها است.Vernon 2013, p. 1704) همه یا تقریباً همۀ آن‌ها دگرشکل دارند.
 برخی از آن‌ها (برای نمونه بور قرمز، آرسنیک زرد) ماهیت نافلزی دارند. برخی از آن‌ها دگرشکل دارند.
 برخی از آنها (برای نمونه گرافیت (کربن)، فسفر سیاه، سلنیم خاکستری) ماهیت فلزی یا شبه‌فلزی دارند.وابسته به الکترونبلوک جدول تناوبی s و p و d و fParish 1977, pp. 34, 48, 112, 142, 156, 178 pEmsley 2001, p. 12 s و pالکترون‌های s و p خارجی(لایۀ ظرفیت) تعداد کم (۱ تا ۳)
 استثنا: پالادیوم (۰)؛ سلنیم، سرب، فلروویم (۴)؛ بیسموت (۵)؛ پلونیوم (۶) عدد متوسط (۳ تا ۷) تعداد بالا (۴ تا ۸)
 استثنا: هیدروژن (۱)؛ هلیم (۲)نوارهای الکترونی (نوار ظرفیت و نوار رسانایی) تقریباً همۀ آن‌ها هم‌پوشانی نواری زیادی دارند.
 بیسموت: دارای هم‌پوشانی نواری جزئی (نیمه فلزی) بیشتر آن‌ها دارای شکاف نواری باریک (نیمه‌رساناها) هستند.
 آرسنیک و قلع نیمه‌فلزی هستند. بیشتر آن‌ها دارای شکاف نواری گسترده (مقره‌ها) هستند.
 گرافیت (کربن): نیمه‌فلزی
 فسفر سیاه، سلنیم، ید: نیمه‌رسانارفتار الکترونی «الکترون‌های آزاد» رسانایی الکتریکی و گرمایی را آسان می‌کنند. «الکترون‌های ظرفیت» حرکت آزادانۀ کمتری دارند زیرا پیوند کووالانسی قابل توجهی وجود دارد.Russell 1981, p. 628
به‌گونه‌ای گسترده دارای نسبت‌های یکسانی از معیار گلدهمر-هرتسفلد هستند.Edwards et al. 2010 الکترون‌های آزاد کم یا محدود به جهت خاص (به‌طور کلی مانع رسانایی الکتریکی و گرمایی)رسانایی الکتریکی از خوب تا عالی از متوسطChoppin & Johnsen 1972, p. 351 تا خوب از ضعیف تا خوبرسانایی الکتریکی (مایع)Rao & Ganguly 1986 با افزایش دما به‌تدریج کاهش می‌یابند. بیشتر مانند فلزها رفتار می‌کنند.Edwards & Sienko 1983, p. 691Anita 1998 با افزایش دما افزایش می‌یابند.ترمودینامیکرسانایی گرمایی از متوسط تا زیادCverna 2002, p.1 بیشتر متوسط;Cordes & Scaheffer 1973, p. 79 (سیلیسیم زیاد) تقریباً ناچیزHill & Holman 2000, p. 42 to very highTilley 2004, p. 487ضریب مقاومت گرمایی تقریباً همه مثبت (Pu منفی)Russell & Lee 2005, p. 466 منفی (بور، سیلیسیم، ژرمانیم، تلوریوم)Orton 2004, pp. 11–12 یا مثبت (آرسنیک، آنتیموان)Zhigal'skii & Jones 2003, p. 66: 'Bismuth, antimony, arsenic and graphite are considered to be semimetals ... In bulk semimetals ... the resistivity will increase with temperature ... to give a positive temperature coefficient of resistivity ...' تقریباً همه منفی (گرافیت (کربن) در جهت صفحه‌های خود مثبت است)Jauncey 1948, p. 500: 'Nonmetals mostly have negative temperature coefficients. For instance, carbon ... [has a] resistance [that] decreases with a rise in temperature. However, recent experiments on very pure graphite, which is a form of carbon, have shown that pure carbon in this form behaves similarly to metals in regard to its resistance.'Reynolds 1969, pp. 91–92نقطه ذوب اغلب زیاد اغلب زیاد اغلب کمرفتار ذوب حجم آن‌ها به طور کلی افزایش می‌یابد.Wilson 1966, p. 260 حجم برخی از آن‌ها برخلاف بیشتر فلزها کاهش می‌یابد.Wittenberg 1972, p. 4526Habashi 2003, p. 73 حجم آن‌ها به طور کلی افزایش می‌یابد.آنتالپی هم‌جوشی از کم تا زیاد از متوسط تا خیلی زیاد از خیلی کم تا کم (جز کربن: خیلی زیاد)شیمی عنصررفتار کلی فلزی نافلزیBailar et al. 1989, p. 742 نافلزیتشکیل یون تمایل به ایجاد کاتیون دارند. برخی در آب به تشکیل آنیون تمایل دارند.Cox 2004, p. 27
 شیمی محلول تحت سلطه تشکیل و واکنش‌های اکسی‌آنیون‌ها است.Hiller & Herber 1960, inside front cover; p. 225Beveridge et al. 1997, p. 185 تمایل به تشکیل آنیون دارند.پیوند شیمیایی به‌ندرت ترکیب کووالانسی ایجاد می‌کنند. نمک و ترکیبات کووالانسی تشکیل می‌دهند. بسیاری از ترکیبات کووالانسی را تشکیل می‌دهند.عدد اکسایش تقریباً همیشه مثبت مثبت یا منفیBailar et al. 1989, p. 417 مثبت یا منفیانرژی یونش نسبتا کم متوسطMetcalfe, Williams & Castka 1966, p. 72Chang 1994, p. 311 زیادالکترونگاتیوی معمولاً پایین نزدیک به ۲،Pauling 1988, p. 183 برای نمونه ۱٫۹ تا ۲٫۲Mann et al. 2000, p. 2783 بالاترکیب‌های شیمیاییبا فلزها آلیاژ تشکیل می‌دهند. می‌توانند آلیاژ تشکیل دهند.Young & Sessine 2000, p. 849Hultgren 1966, p. 648Bassett et al. 1966, p. 602 ترکیبات یونی یا بینابینی تشکیل می‌دهند.با کربن کاربیدها و ترکیب‌های آلی-فلزی را تشکیل می‌دهند. مانند فلزها ترکیب‌های کربن-نافلز (برای نمونه CO2 ،CS2) یا ترکیب‌های آلی (مانند CH4 ،C6H12O6) تشکیل می‌دهند. با هیدروژن (هیدرید) یونی، با فلزهای قلیایی و قلیایی خاکی

 فلزی، با فلزهای گذار (واسطه)

 کوالانسی، با فلزهای پس‌گذار (پس‌واسطه) هیدریدهای کوالانسی و فرّارRochow 1966, p. 34• هیدریدهای کووالانسی، گازی یا مایعبا اکسیژن (اکسید) تقریباً همه جامد هستند (Mn2O7 مایع است).
 very few glass formersMartienssen & Warlimont 2005, p. 257
 lower oxides: ionic and basic
 higher oxides: more covalent, acidic جامد
 glass formers (بور، سیلیسیم، ژرمانیم، آرسنیک، آنتیموان، تلوریوم)Sidorov 1960
 polymeric in structure;Brasted 1974, p. 814 tend to be amphoteric or weakly acidicAtkins 2006 et al., pp. 8, 122–23 جامد، مایع و گاز
 few glass formers (فسفر، گوگرد، سلنیم)Rao 2002, p. 22
 کوالانسی و اسیدیبا گوگرد (سولفات) do form most form some formبا هالوژن‌ها (هالید، esp. chlorides)Holtzclaw, Robinson & Odom 1991, pp. 706–07; Keenan, Kleinfelter & Wood 1980, pp. 693–95 معمولاً یونی و غیر فرّار هستند.
 معمولاً در حلال‌های آلی نامحلول هستند.
 بیشتر محلول در آب هستند. (آبکافت نمی‌شوند).
 more covalent, volatile, and susceptible to hydrolysisانواع شبکه‌های لایه‌ای اغلب برگشت‌پذیر هستند. and organic solvents with higher halogens and weaker metalsKneen, Rogers & Simpson 1972, p. 278Heslop & Robinson 1963, p. 417 کوالانسی و فرّار هستند.Rochow 1966, pp. 28–29
 معمولاً در حلال‌های آلی حل می‌شوند.Bagnall 1966, pp. 108, 120; Lidin 1996, passim
 ناقص یا کامل آبکافت می‌شوند.Smith 1921, p. 295; Sidgwick 1950, pp. 605, 608; Dunstan 1968, pp. 408, 438
 برخی به‌صورت برگشت‌پذیر آبکافت می‌شوند. کوالانسی و فرّار هستند.
 معمولاً در حلال‌های آلی حل می‌شوند.
 generally completely or extensively hydrolyzed
 not always susceptible to hydrolysis if parent nonmetal at maximum covalency for period e.g. CF4, SF6 (then nil reaction)Dunstan 1968, pp. 312, 408شیمی محیطترکیب مولی زیست‌کره نزدیک ۱۴٪ بیشتر آلومینیوم، سدیم، منیزیم، کلسیم، آهن، پتاسیم نزدیک ۱۷٪ بیشتر سیلیسیم نزدیک ۶۹٪ بیشتر اکسیژن و هیدروژنشکل فراوان روی زمین بیشتر به صورت ترکیب‌هایی مانند کربنات‌ها، سیلیکات‌ها، فسفات‌ها، اکسیدها، سولفیدها و هالیدها یافت می‌شوند.
 برخی (برای نمونه طلا، مس، نقره، پلاتین) در حالت آزاد یا غیرترکیبی یافت می‌شوند.Perkins 1998, p. 350 همۀ آن‌ها به صورت ترکیب‌هایی مانند بورات، سیلیکات، سولفید و تلورید یافت می‌شوند. کربن، نیتروژن، اکسیژن، گوگرد و گازهای نجیب در شکل عنصری فراوان هستند.
 هیدروژن،  فلوئور و سلنیم در درجۀ نخست در ترکیبات یافت می‌شوند.
 فسفر، کلر، برم و ید فقط به صورت ترکیب‌هایی مانند فسفات‌ها، اکسیدها، سلنیدها و هالیدها یافت می‌شوند.مورد نیاز پستانداران مقدار زیاد: سدیم، منیزیم، پتاسیم، کلسیم
 مقادیر اندکی از برخی فلزهای دیگر مقدار اندک: بور، سیلیسیم، آرسنیک مقدار زیاد: هیدروژن، کربن، نیتروژن، اکسیژن، فسفر، گوگرد، کلر
 مقدار اندک: سلنیم، برم، ید و احتمالاً فلوئور
 گازهای نجیب نیاز نیستند.ترکیب بدن انسان (وزن) نزدیک ۱٫۵٪ کلسیم
 traces of most others through 92U مقادیر اندکی از بور، سیلیسیم، ژرمانیوم، آرسنیک، آنتیموان، تلوریوم نزدیک ۹۷٪ اکسیژن، کربن، هیدروژن، نیتروژن، فسفر
 همه به‌جز گازهای نجیب قابل تشخیص هستند.

 ویژگی‌های غیرعادی 

در هر دسته، عنصرهایی را می‌توان یافت که یک یا دو ویژگی بسیار متفاوت از هنجار مورد انتظار دارند، یا که در غیر این صورت قابل توجه باشند.

 فلزها 

سدیم، پتاسیم، روبیدیم، سزیم، باریم، پلاتین، طلا
این دیدگاه‌های رایج که «یون‌های فلزهای قلیایی (گروه ۱) همیشه دارای بار +۱ هستند»Brown et al. 2009, p. 137 و «عنصرهای گذار آنیون تشکیل نمی دهند»Bresica et al. 1975, p. 137 از خطاهای کتاب‌های درسی هستند. سنتز نمک بلوری آنیون سدیم (−Na) در سال ۱۹۷۴ گزارش شد. از آن زمان ترکیب‌های دیگری (آلکالیدها) حاوی آنیون‌های دیگر فلزهای قلیایی به جز لیتیم، فرانسیم و باریم، آماده شده‌اند. در سال ۱۹۴۳، سامر از تهیۀ ترکیبی شفاف و زرد به نام سزیم آئورید (CsAu) خبر داد. بعداً نشان داده‌شد كه این ترکیب شامل كاتیون سزیم (+Cs) و آنیون آئورید (−Au) است اگرچه چند سال پیش از پذیرش این نتیجه‌گیری، تشکیل شد. از آن زمان چندین آئورید دیگر (KAu و RbAu) و همچنین ترکیب شفاف و قرمز Cs2Pt که مشخص شد از یون‌های +Cs و +Pt۲ تشکیل شده‌است، ساخته شده‌اند.Jansen 2005

منگنز
فلزهای خوش‌رفتار دارای ساختارهای بلوری هستند که سلول‌های واحدی با چهار اتم تشکیل می‌دهند. منگنز یک ساختار بلوری پیچیده‌ با سلول‌های واحد ۵۸ اتمی و چهار شعاع اتمی و چهار عدد هماهنگی متفاوت (۱۰، ۱۱، ۱۲ و ۱۶) دارد. توضیح داده شده‌است که شبیه یک ترکیب بین‌فلزی کواترنر با چهار نوع پیوند اتم منگنز است که گویی عنصرهای متفاوتی هستند.Russell & Lee 2005, p. 246 به نظر می‌رسد علت پیچیدگی، پوسته سه‌بعدی نیمه‌پر منگنز است. این به هر اتم یک لحظه مغناطیسی بزرگ می‌دهد. در دمای کمتر از ۷۲۷ درجه سانتی‌گراد، یک سلول واحد از ۵۸ اتم گوناگون فضایی کم انرژی‌ترین راه دستیابی به یک لحظه مغناطیسی خالص صفر را نشان می‌دهد.Russell & Lee 2005, p. 244–5 ساختار بلوری منگنز آن را به یک فلز سخت و شکننده با رسانایی الکتریکی و گرمایی پایین تبدیل کرده‌است. در دماهای بالاتر، لرزش‌های شبکه بیشتر آثار مغناطیسی را خنثی می‌کنند و منگنز ساختارهای پیچیده کمتری را می‌پذیرد.Donohoe 1982, pp. 191–196; Russell & Lee 2005, pp. 244–247

آهن، کبالت، نیکل، گادولینیم، تربیم، دیسپروزیم، هولمیم، اربیوم، تولیم
تنها عنصرهایی که با شدت زیاد جذب آهنربا می‌شوند عبارتند از: آهن، کبالت و نیکل در دمای اتاق؛ گادولینیم پایین‌تر از نقطۀ کوری؛ تربیم (دمای پایین‌تر از ۵۴−)، دیسپروزیم (دمای پایین‌تر از ۱۸۵−)، هولمیم (دمای پایین‌تر از ۲۵۴−)، اربیوم (دمای پایین‌تر از ۲۵۴−) و تولیم (دمای پایین‌تر از ۲۴۱−).Jackson 2000

ایریدیم
ایریدیم تنها عنصری است که با کاتیون +[IrO4] خود به عدد اکسایش ۹+ می‌رسد. به غیر از این، بیشترین عدد اکسایش شناخته شده یعنی ۸+ در عنصرهای روتنیم، زنون، اسمیم، ایریدیم و هاسیم یافت شده است.Stoye 2014

طلا
شکل‌پذیری طلا فوق‌العاده است؛ به گونه‌ای که می‌توان یک مشت طلا را با استفاده از چکش به یک میلیون کاغذ (ورقه) ۱۰ نانومتری تبدیل کرد. یعنی ۱۶۰۰ بار از فویل آلومینیومی معمولی آشپزخانه (۰٫۰۱۶ میلی‌متر ضخامت) نازک‌تر است.

جیوه
چگالی جیوه ۱۳٫۵ برابر چگالی آب است؛ این یعنی آجر و توپ بولینگ روی سطح جیوه شناور می‌مانند. به همین ترتیب، اگر بتوانیم یک توپ بولینگ ساخته شده از جیوۀ جامد را - که جرم آن به نزدیکی ۲۲٫۷ کیلوگرم می‌رسد - به‌اندازۀ کافی سرد کنیم، روی سطح طلای مایع شناور می‌شود.
جیوه تنها فلزی است که انرژی یونش آن بالاتر از برخی از نافلزها (گوگرد و سلنیم) است.
سمّی‌بودن جیوه و ترکیب‌های آن آشکار است به‌گونه‌ای که دی‌متیل جیوه ((CH۳)۲Hg) (به اختصار DMM) که مایعی بی‌رنگ و فرّار است، در مقیاس ۱ تا ۱۰ با عدد ۱۵ توصیف شده‌است. این، به اندازه‌ای خطرناک است که دانشمندان تلاش می‌کنند تا در هر کجا که ممکن باشد از ترکیب‌های جیوه با سمّیت کمتر استفاده کنند. در سال ۱۹۹۷، کارن وترهاهن، استاد شیمی و متخصص مواجهه با فلزهای سمّی، ۱۰ ماه پس از نشستن چند قطره DMM روی دستکش‌های لاتکس «محافظ»، در اثر مسموم شدن با جیوه، درگذشت. اگرچه وترهاهن از روش‌های منتشر شده برای مدیریت این ترکیب بهره می‌برد امّا این ترکیب طی چند ثانیه از دستکش و پوست او عبور کرد. اکنون مشخص شده است که DMM نفوذپذیری شگفت‌آوری نسبت به دستکش‌های معمولی، پوست و بافت‌ها دارد و سمّی‌بودن آن به اندازه‌ای است که حتی نشستن کمتر از ۰٫۱ میلی‌لیتر از آن روی پوست به‌طور جدی سمی خواهد بود.Witt 1991; Endicott 1998

سرب
عبارت «پایین رفتن مانند بادکنک سربی» در دیدگاه رایج «سرب یک فلز چگال و سنگین است که تقریباً به اندازه جیوه چگالی دارد» لنگر انداخته است. با این وجود، می‌توان با پر کردن یک بادکنک ساخته شده از فویل سربی با مخلوط هلیم و هوا، چیزی ساخت که به اندازه کافی شناور و قابل انعطاف است تا بتواند بار کمی را تحمل کند.

بیسموت
بیسموت طولانی‌ترین نیمه‌عمر را میان عنصرهای طبیعی دارد. در سال ۲۰۰۳ مشخص شد که تنها ایزوتوپ اولیه(primordial؟) آن، یعنی بیسموت ۲۰۹، اندکی رادیواکتیو است و از راه واپاشی آلفا با نیمه‌عمری بیش از یک میلیارد برابر سن تقریبی جهان، درحال فروپاشی است. پیش از این کشف، تصور می‌شد که بیسموت ۲۰۹ سنگین‌ترین ایزوتوپ طبیعی پایدار است.Dumé 2003 این برتری اکنون از آن سرب ۲۰۸ است.

اورانیوم
اورانیوم تنها عنصری است که یک ایزوتوپ طبیعی با توان شکافت هسته‌ای دارد.Benedict et al. 1946, p. 19 توانایی شکافت هسته‌ای اورانیوم ۲۳۵، نخستین بار در سال ۱۹۳۴ پیشنهاد شد (و نادیده گرفته شد) و متعاقباً در سال ۱۹۳۸ کشف شد.

پلوتونیم
این دیدگاه که «با گرم شدن فلزها رسانایی الکتریکی آن‌ها کاهش می‌یابد» یک دیدگاه رایج است، درحالی که رسانایی الکتریکی پلوتونیم در بازۀ دمایی حدودی ۱۷۵– تا ۱۲۵+ درجۀ سانتی‌گراد افزایش می‌یابد.

 شبه فلزها 

بور
بور تنها عنصر با ساختار ناسازگارانه ای است که در فرم بلورین ترمودینامیکی پایدار آن است.Dalhouse University 2015; White et al. 2015

بور، آنتیموان
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.

سیلیسیم
رسانایی گرمایی سیلیسیم از بیشتر فلزها 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 فلزها 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.

 نافلزها 

هیدروژن
آب (H۲O)، اکسیدی شناخته‌شده از هیدروژن و یک ناهنجاری دیدنی و جذاب است.Sacks 2001, p. 204 در بررسی و مقایسه آب با کالکوژنیدهای سنگین‌تر هیدروژن، یعنی سولفید هیدروژن (H۲S)، هیدروژن سلنید (H۲Se) و هیدروژن تلوراید (H۲Te)، آب باید «گازی بدبو، سمی و قابل اشتعال باشد که در دمای ۱۰۰– درجۀ سانتی‌گراد به یک مایع تند و زننده تبدیل می‌شود» اما به دلیل وجود پیوند هیدروژنی، آب ترکیبی «پایدار، قابل آشامیدن، بدون‌بو ، بی‌خطر و مایه‌ای برای زندگی» است.Sacks 2001, pp. 204–205
تری‌اکسید (H۲O۳) یکی از اکسیدهای کمترشناخته‌شده هیدروژن است. برتلوت در سال ۱۸۸۰ وجود این اکسید را پیشنهاد کرد اما پیشنهاد او خیلی زود فراموش شد زیرا هیچ راهی برای آزمایش آن با استفاده از فناوری آن زمان وجود نداشت.Cerkovnik & Plesničar 2013, p. 7930 در سال ۱۹۹۴ با جایگزین‌کردن اوزون به‌جای اکسیژن مورد استفاده در فرایند صنعتی ساخت هیدروژن پراکسید، هیدروژن تری‌اکسید ساخته‌شد. این ماده در دمای ۷۸– درجه سانتی‌گراد عملکردی حدود ۴۰ درصد دارد و در دمای بالاتر از ۴۰– درجه سانتی‌گراد به آب و اکسیژن تجزیه می‌شود.Emsley 1994, p. 1910 مشتقاتی از هیدروژن تری‌اکسید مانند بیس (تری فلوئورومتیل) تری‌اکسید (F3C–O–O–O–CF3) شناخته شده‌اند. این مشتقات در دمای اتاق شبه‌پایدار هستند. مندلیف در سال ۱۸۹۵ با پیشنهاد «وجود هیدروژن تتروکسید (HO–O–O–OH) به عنوان یک واسطه گذرا در تجزیه هیدروژن پراکسید» یک گام فراتر رفت. این ماده در سال ۱۹۷۴ با استفاده از یک روش جداسازی ماتریس تهیه و مشخص شد. درحالی که هیدروژن اوزونید (HO۳) ناشناخته است، نمک‌های اوزونید فلزهای قلیایی (با فرمول عمومی MO۳) شناخته شده‌اند.Wiberg 2001, p. 497

هلیوم
هلیم-۳ و هلیم-۴ به ترتیب در دمای زیر ۰٫۳ و ۰٫۸ درجۀ کلوین، دارای آنتالپی همجوشی منفی هستند. این یعنی، در فشارهای ثابت و مناسب، با افزایش گرما یخ می‌زنند. تا سال ۱۹۹۹ تصور می‌شد که هلیم برای تشکیل یک کلاترات قفسی — ترکیبی که در آن اتم یا مولکول مهمان در قفسی که توسط مولکول میزبان تشکیل‌شده است به‌دام می‌افتد — در فشار جو، بسیار کوچک است. در آن سال با سنتز چند میکروگرم از He@C20H20، نخستین کلاترات قفسی هلیم و آنچه که آن را کوچک‌ترین بالن هلیم در جهان نامیدند، تولید شد.Cross, Saunders & Prinzbach; Chemistry Views 2015

کربن
گرافیت رساناترین نافلز است و از برخی فلزها رسانایی الکتریکی بهتری دارد.
الماس بهترین رسانای طبیعی گرما است که حتی در اثر لمس‌کردن سرد می‌شود. رسانایی گرمایی آن (۲۲۰۰ وات بر کلوین متر ) پنج برابر بیشتر از رساننده‌ترین فلز یعنی نقره (۴۲۹ W/m.K) و ۳۰۰ برابر بیشتر از کم‌رساناترین فلز یعنی پلوتونیم (۶٫۷۴ W/m.K) و تقریباً ۴۰۰۰ برابر آب (۰٫۵۶ W/m.K) و ۱۰۰۰۰۰ برابر هوا (۰٫۰۲۲ W/m.K) است. این رسانایی گرمایی بالا توسط جواهرسازان و گوهرشناسان برای جداسازی الماس از بدل استفاده می‌شود.
گرافن هواژل که در سال ۲۰۱۲ با خشک‌کردن انجمادی محلولی از نانولوله‌های کربنی و ورقه‌های اکسید گرافیت همراه با از بین بردن شیمیایی اکسیژن تولید شد، هفت برابر سبک‌تر از هوا و ده درصد سبک‌تر از هلیم است. این سبک‌ترین جامد شناخته‌شد‌ۀ (۰٫۱۶ میلی‌گرم بر سانتی‌متر مکعب) رسانا و کشسان (الاستیک) است.Sun, Xu & Gao 2013; Anthony 2013

فسفر
ناپایدارترین و واکنش‌پذیرترین دگرشکل فسفر، فسفر سفید است. این مادۀ خطرناک، بسیار قابل اشتعال و سمی است و  خود به خود در هوا شعله‌ور می‌شود و پس‌ماندهای اسید فسفریک تولید می‌کند. بنابراین معمولاً زیر آب نگهداری می‌شود. همچنین فسفر سفید رایج‌ترین و مهم‌ترین دگرشکل صنعتی فسفر است که به‌آسانی قابل تولید مجدد است. برای همین حالت استاندارد عنصر فسفر محسوب می‌شود. پایدارترین دگرشکل فسفر، فسفر سیاه است که ظاهری فلزی دارد و شکننده و نسبتاً واکنش‌ناپذیر است (بر خلاف دگرشکل سفید که ظاهری سفید یا زرد دارد، انعطاف‌پذیر، بسیار واکنش‌پذیر و نیمه‌رسانا است). در هنگام ارزیابی تناوب در ویژگی‌های فیزیکی عنصرها، باید توجه کرد که ویژگی‌های گفته‌شده دربارۀ فسفر بیشتر از آنکه مانند دیگر عنصرها دربارۀ پایدارترین شکل باشد، دربارۀ ناپایدارترین دگرشکل آن هستند.

ید
ید، ملایم‌ترین هالوژن است. ید مادۀ موثر تنتور ید (مادۀ ضد عفونی‌کننده) است. این را می‌توان در کابینت پزشکی خانگی و یا جعبه بقا اضطراری یافت. تنتور ید به سرعت طلا را حل می‌کند،Nakao 1992 وظیفه‌ای که معمولاً نیاز به استفاده از تیزاب سلطانی (مخلوط بسیار خورنده اسید نیتریک و اسید هیدروکلریک) دارد.

یادداشت

 منابع 

رده:شبه‌فلزها
رده:فلزها
رده:نافلزها
رده:همه مقاله‌های دارای عبارت‌های بدون منبع