周期表中的非金属：列表与性质

非金属是缺乏金属典型性质的元素：大多数是热和电的不良导体，固态时暗淡而易碎。本页介绍本站的七种活泼非金属：氢、碳、氮、氧、磷、硫和硒。卤素和稀有气体也是非金属，但它们有各自的页面。

非金属在哪里

除位于第1族顶部的氢外，活泼非金属都位于元素周期表的右上方：第14族的碳，第15族的氮和磷，以及第16族的氧、硫和硒。它们有四到六个最外层电子，如氧（[He] 2s² 2p⁴），而氢只有一个（1s¹）。它们的电离能和电负性很高，这意味着它们倾向于得到或共用电子，而不是失去电子。

在室温下，氢、氮和氧是由双原子分子（H₂、N₂和O₂）构成的无色气体，而碳、磷、硫和硒是固体。大多数非金属的熔点和沸点较低，导热和导电性能差。碳是最大的例外：金刚石是最硬的天然材料，石墨则能导电。

有几种非金属存在同素异形体，即同一种元素的不同形态，例如金刚石和石墨，氧气（O₂）和臭氧（O₃），以及白磷和红磷。

与金属反应时，非金属得到电子，形成O²⁻、S²⁻和N³⁻等阴离子。非金属之间则以共价键共用电子，形成水（H₂O）、二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）和氨（NH₃）等分子。氮气由于N₂中强大的三键而非常不活泼。

氧气能助燃：甲烷的燃烧为CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O，硫燃烧生成二氧化硫，S + O₂ → SO₂。非金属氧化物通常呈酸性，这就是二氧化硫和氮氧化物会造成酸雨的原因。非金属性沿周期向右增强，沿族向下减弱，所以灰硒已经是半导体了。

氧、碳、氢和氮约占人体质量的96%，磷和硫是DNA和蛋白质的重要组成部分。硒是一种微量营养素，但剂量较大时有毒。氢是宇宙中含量最丰富的元素，空气中约78%是氮气，21%是氧气。

在哈伯法中，氮和氢化合生成用于化肥的氨（N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃）。氧气用于医院和炼钢，硫被转化为硫酸（产量最大的工业化学品），碳则是燃料、塑料和钢的基础。