Nekovy (reaktivní nekovy)

Kde nekovy leží

S výjimkou vodíku, který leží na vrcholu 1. skupiny, jsou reaktivní nekovy v pravé horní části periodické tabulky: uhlík ve 14. skupině, dusík a fosfor v 15. skupině a kyslík, síra a selen v 16. skupině. Mají čtyři až šest valenčních elektronů, jako kyslík ([He] 2s² 2p⁴), zatímco vodík má jen jeden (1s¹). Jejich vysoké ionizační energie a elektronegativity znamenají, že mají tendenci elektrony přijímat nebo sdílet, spíše než je odevzdávat.

Fyzikální vlastnosti

Za pokojové teploty jsou vodík, dusík a kyslík bezbarvé plyny tvořené dvouatomovými molekulami (H₂, N₂ a O₂), zatímco uhlík, fosfor, síra a selen jsou pevné látky. Většina nekovů má nízké teploty tání a varu a špatně vede teplo a elektřinu. Velkou výjimkou je uhlík: diamant je nejtvrdší přírodní materiál a grafit vede elektřinu.

Několik nekovů existuje jako alotropy, různé formy téhož prvku, například diamant a grafit, kyslík (O₂) a ozon (O₃) a bílý a červený fosfor.

Chemické chování a trendy

S kovy nekovy přijímají elektrony a tvoří záporné ionty, například O²⁻, S²⁻ a N³⁻. Mezi sebou sdílejí elektrony v kovalentních vazbách a tvoří molekuly, například vodu (H₂O), oxid uhličitý (CO₂), methan (CH₄) a amoniak (NH₃). Plynný dusík je velmi nereaktivní kvůli silné trojné vazbě v N₂.

Kyslík podporuje hoření: methan hoří podle rovnice CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O a síra hoří na oxid siřičitý, S + O₂ → SO₂. Oxidy nekovů jsou obvykle kyselé, a proto oxid siřičitý a oxidy dusíku způsobují kyselé deště. Nekovový charakter roste napříč periodou a klesá směrem dolů ve skupině, takže šedý selen je již polovodič.

Nekovy v životě a průmyslu

Kyslík, uhlík, vodík a dusík tvoří asi 96 % hmotnosti lidského těla a fosfor a síra jsou nezbytnou součástí DNA a bílkovin. Selen je stopová živina, ale ve větších dávkách jedovatý. Vodík je nejhojnějším prvkem ve vesmíru a vzduch tvoří asi 78 % dusíku a 21 % kyslíku.

Dusík a vodík se slučují při Haberově procesu k výrobě amoniaku pro hnojiva (N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃). Kyslík se používá v nemocnicích a při výrobě oceli, síra se přeměňuje na kyselinu sírovou, nejvíce vyráběnou průmyslovou chemikálii, a uhlík je základem paliv, plastů a oceli.