อโลหะ (อโลหะที่ว่องไวต่อปฏิกิริยา)

ตำแหน่งของอโลหะ

นอกจากไฮโดรเจนที่อยู่บนสุดของหมู่ 1 แล้ว อโลหะที่ว่องไวต่อปฏิกิริยาอยู่ที่มุมขวาบนของตารางธาตุ ได้แก่ คาร์บอนในหมู่ 14 ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในหมู่ 15 และออกซิเจน กำมะถัน และซีลีเนียมในหมู่ 16 มีอิเล็กตรอนวงนอกสี่ถึงหกตัว เช่น ออกซิเจน ([He] 2s² 2p⁴) ขณะที่ไฮโดรเจนมีเพียงหนึ่งตัว (1s¹) พลังงานไอออไนเซชันและค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีที่สูงของพวกมันหมายความว่ามีแนวโน้มรับหรือใช้อิเล็กตรอนร่วมกันมากกว่าสูญเสีย

สมบัติทางกายภาพ

ที่อุณหภูมิห้อง ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และออกซิเจนเป็นก๊าซไม่มีสีที่ประกอบด้วยโมเลกุลสองอะตอม (H₂ N₂ และ O₂) ขณะที่คาร์บอน ฟอสฟอรัส กำมะถัน และซีลีเนียมเป็นของแข็ง อโลหะส่วนใหญ่มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำและนำความร้อนและไฟฟ้าได้ไม่ดี คาร์บอนเป็นข้อยกเว้นใหญ่ เพชรเป็นวัสดุธรรมชาติที่แข็งที่สุด และแกรไฟต์นำไฟฟ้าได้

อโลหะหลายชนิดมีอัญรูป ซึ่งเป็นรูปแบบต่าง ๆ ของธาตุเดียวกัน เช่น เพชรและแกรไฟต์ ออกซิเจน (O₂) และโอโซน (O₃) และฟอสฟอรัสขาวและฟอสฟอรัสแดง

พฤติกรรมทางเคมีและแนวโน้ม

กับโลหะ อโลหะรับอิเล็กตรอนเกิดไอออนลบ เช่น O²⁻ S²⁻ และ N³⁻ ระหว่างกันเองพวกมันใช้อิเล็กตรอนร่วมกันในพันธะโคเวเลนต์ เกิดโมเลกุล เช่น น้ำ (H₂O) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) มีเทน (CH₄) และแอมโมเนีย (NH₃) ก๊าซไนโตรเจนไม่ว่องไวต่อปฏิกิริยามากเพราะพันธะสามที่แข็งแรงใน N₂

ออกซิเจนช่วยให้เกิดการเผาไหม้ มีเทนเผาไหม้เป็น CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O และกำมะถันไหม้เป็นซัลเฟอร์ไดออกไซด์ S + O₂ → SO₂ ออกไซด์ของอโลหะมักเป็นกรด ซึ่งเป็นเหตุผลที่ซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์ทำให้เกิดฝนกรด สมบัติความเป็นอโลหะเพิ่มขึ้นตามคาบและลดลงลงไปตามหมู่ ซีลีเนียมสีเทาจึงเป็นสารกึ่งตัวนำแล้ว

อโลหะในชีวิตและอุตสาหกรรม

ออกซิเจน คาร์บอน ไฮโดรเจน และไนโตรเจนประกอบเป็นประมาณ 96% ของมวลร่างกายมนุษย์ และฟอสฟอรัสกับกำมะถันเป็นส่วนสำคัญของ DNA และโปรตีน ซีลีเนียมเป็นสารอาหารปริมาณน้อยแต่เป็นพิษในขนาดที่มากกว่า ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่มีมากที่สุดในเอกภพ และอากาศมีไนโตรเจนประมาณ 78% และออกซิเจน 21%

ไนโตรเจนและไฮโดรเจนถูกรวมกันในกระบวนการฮาเบอร์เพื่อผลิตแอมโมเนียสำหรับปุ๋ย (N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃) ออกซิเจนใช้ในโรงพยาบาลและการผลิตเหล็กกล้า กำมะถันถูกเปลี่ยนเป็นกรดซัลฟิวริก ซึ่งเป็นสารเคมีอุตสาหกรรมที่ผลิตมากที่สุด และคาร์บอนเป็นพื้นฐานของเชื้อเพลิง พลาสติก และเหล็กกล้า