اللافلزات (اللافلزات المتفاعلة)

موقع اللافلزات

باستثناء الهيدروجين، الواقع في أعلى المجموعة 1، تقع اللافلزات المتفاعلة في أعلى يمين الجدول الدوري: الكربون في المجموعة 14، والنيتروجين والفوسفور في المجموعة 15، والأكسجين والكبريت والسيلينيوم في المجموعة 16. ولها من أربعة إلى ستة إلكترونات خارجية، كما في الأكسجين ([He] 2s² 2p⁴)، بينما للهيدروجين إلكترون واحد فقط (1s¹). وتعني طاقات التأين والسالبية الكهربائية المرتفعة لها أنها تميل إلى اكتساب الإلكترونات أو مشاركتها لا فقدانها.

الخواص الفيزيائية

في درجة حرارة الغرفة، الهيدروجين والنيتروجين والأكسجين غازات عديمة اللون تتكوّن من جزيئات ثنائية الذرة (H₂ وN₂ وO₂)، بينما الكربون والفوسفور والكبريت والسيلينيوم مواد صلبة. ومعظم اللافلزات منخفضة الانصهار والغليان وضعيفة التوصيل للحرارة والكهرباء. والكربون هو الاستثناء الكبير: فالألماس أصلب مادة طبيعية، والغرافيت يوصل الكهرباء.

وتوجد عدة لافلزات في صورة صور تآصلية (متآصلات)، أي أشكال مختلفة للعنصر نفسه، مثل الألماس والغرافيت، والأكسجين (O₂) والأوزون (O₃)، والفوسفور الأبيض والأحمر.

السلوك الكيميائي والاتجاهات

مع الفلزات، تكتسب اللافلزات إلكترونات لتكوّن أيونات سالبة مثل O²⁻ وS²⁻ وN³⁻. ومع بعضها تتشارك الإلكترونات في روابط تساهمية، مكوّنة جزيئات مثل الماء (H₂O) وثاني أكسيد الكربون (CO₂) والميثان (CH₄) والأمونيا (NH₃). وغاز النيتروجين شديد الخمول بسبب الرابطة الثلاثية القوية في N₂.

يدعم الأكسجين الاحتراق: فالميثان يحترق وفق CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O، والكبريت يحترق إلى ثاني أكسيد الكبريت، S + O₂ → SO₂. وأكاسيد اللافلزات حمضية عادةً، ولهذا يسبب ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين المطر الحمضي. ويزداد الطابع اللافلزي عبر الدورة ويقل إلى أسفل المجموعة، لذا فالسيلينيوم الرمادي شبه موصل بالفعل.

اللافلزات في الحياة والصناعة

يشكّل الأكسجين والكربون والهيدروجين والنيتروجين نحو 96% من كتلة جسم الإنسان، والفوسفور والكبريت جزءان أساسيان من الحمض النووي (DNA) والبروتينات. والسيلينيوم عنصر غذائي بكميات ضئيلة لكنه سام بجرعات أكبر. والهيدروجين أكثر العناصر وفرةً في الكون، ويتكوّن الهواء من نحو 78% نيتروجين و21% أكسجين.

يُجمع النيتروجين والهيدروجين في عملية هابر لإنتاج الأمونيا للأسمدة (N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃). ويُستخدم الأكسجين في المستشفيات وصناعة الفولاذ، ويُحوَّل الكبريت إلى حمض الكبريتيك، أكثر المواد الكيميائية الصناعية إنتاجًا، والكربون أساس الوقود والبلاستيك والفولاذ.