Não metais (não metais reativos)

Onde ficam os não metais

Além do hidrogênio, que fica no topo do grupo 1, os não metais reativos estão no canto superior direito da tabela periódica: o carbono no grupo 14, o nitrogênio e o fósforo no grupo 15, e o oxigênio, o enxofre e o selênio no grupo 16. Têm de quatro a seis elétrons externos, como no oxigênio ([He] 2s² 2p⁴), enquanto o hidrogênio tem apenas um (1s¹). Suas altas energias de ionização e eletronegatividades fazem com que tendam a ganhar ou compartilhar elétrons em vez de perdê-los.

Propriedades físicas

À temperatura ambiente, o hidrogênio, o nitrogênio e o oxigênio são gases incolores formados por moléculas de dois átomos (H₂, N₂ e O₂), enquanto o carbono, o fósforo, o enxofre e o selênio são sólidos. A maioria dos não metais tem baixos pontos de fusão e de ebulição e conduz mal o calor e a eletricidade. O carbono é a grande exceção: o diamante é o material natural mais duro e a grafita conduz eletricidade.

Vários não metais existem como alótropos, formas diferentes do mesmo elemento, como o diamante e a grafita, o oxigênio (O₂) e o ozônio (O₃), e o fósforo branco e o vermelho.

Comportamento químico e tendências

Com os metais, os não metais ganham elétrons e formam íons negativos como O²⁻, S²⁻ e N³⁻. Entre si, compartilham elétrons em ligações covalentes, formando moléculas como a água (H₂O), o dióxido de carbono (CO₂), o metano (CH₄) e a amônia (NH₃). O gás nitrogênio é muito pouco reativo por causa da forte ligação tripla no N₂.

O oxigênio sustenta a combustão: o metano queima como CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, e o enxofre queima formando dióxido de enxofre, S + O₂ → SO₂. Os óxidos de não metais geralmente são ácidos, e é por isso que o dióxido de enxofre e os óxidos de nitrogênio causam a chuva ácida. O caráter não metálico aumenta ao longo de um período e diminui ao descer em um grupo, por isso o selênio cinza já é um semicondutor.

Não metais na vida e na indústria

O oxigênio, o carbono, o hidrogênio e o nitrogênio constituem cerca de 96% da massa do corpo humano, e o fósforo e o enxofre são partes essenciais do DNA e das proteínas. O selênio é um nutriente em quantidades-traço, mas tóxico em doses maiores. O hidrogênio é o elemento mais abundante do universo, e o ar é cerca de 78% nitrogênio e 21% oxigênio.

O nitrogênio e o hidrogênio são combinados no processo Haber para produzir amônia para fertilizantes (N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃). O oxigênio é usado em hospitais e na siderurgia, o enxofre é transformado em ácido sulfúrico, o produto químico industrial mais produzido, e o carbono é a base de combustíveis, plásticos e aço.