stringtranslate.com

Неметалл

В контексте периодической таблицы неметалл — это химический элемент , который в основном не имеет отличительных металлических свойств. Они варьируются от бесцветных газов, таких как водород, до блестящих кристаллов, таких как йод . Физически они обычно легче (менее плотные), чем элементы, образующие металлы, и часто являются плохими проводниками тепла и электричества . Химически неметаллы имеют относительно высокую электроотрицательность или обычно притягивают электроны в химической связи с другим элементом, а их оксиды, как правило, являются кислотными .

Семнадцать элементов широко признаны неметаллами. Кроме того, некоторые или все шесть пограничных элементов ( металлоиды ) иногда считаются неметаллами.

Два самых легких неметалла, водород и гелий , вместе составляют около 98% массы наблюдаемой Вселенной . Пять неметаллических элементов — водород, углерод, азот , кислород и кремний — составляют большую часть атмосферы Земли , биосферы , коры и океанов .

Промышленное использование неметаллов включает электронику , хранение энергии , сельское хозяйство и химическое производство .

Большинство неметаллических элементов были идентифицированы в XVIII и XIX веках. Хотя различие между металлами и другими минералами существовало с античности, базовая классификация химических элементов как металлических или неметаллических появилась только в конце XVIII века. С тех пор было предложено около двадцати свойств в качестве критериев для различения неметаллов от металлов.

Определение и применимые элементы

Если не указано иное, в данной статье описывается стабильная форма элемента при стандартной температуре и давлении (СТП). [b]
Две тускло-серебристые грозди кристаллических осколков.
Хотя мышьяк (здесь запечатанный в контейнер для предотвращения потускнения ) имеет блестящий вид и является приемлемым проводником тепла и электричества, он мягкий и хрупкий, а его химия преимущественно неметаллическая. [7]

Неметаллические химические элементы часто описываются как не имеющие свойств, свойственных металлам, а именно блеска, пластичности, хорошей тепло- и электропроводности и общей способности образовывать основные оксиды. [8] [9] Не существует общепринятого точного определения; [10] любой список неметаллов открыт для обсуждения и пересмотра. [1] Включенные элементы зависят от свойств, которые считаются наиболее характерными для неметаллического или металлического характера.

Четырнадцать элементов почти всегда признаются неметаллами: [1] [2]

Еще три обычно классифицируются как неметаллы, но некоторые источники относят их к « металлоидам » [3], термин, который относится к элементам, считающимся промежуточными между металлами и неметаллами: [11]

Один или несколько из шести элементов, которые обычно считаются металлоидами, иногда относят к неметаллам:

Таким образом, около 15–20% из 118 известных элементов [12] классифицируются как неметаллы. [c]

Общие свойства

Физический

Разнообразие цвета и формы
некоторых неметаллических элементов

Неметаллы сильно различаются по внешнему виду, будучи бесцветными, окрашенными или блестящими. Для бесцветных неметаллов (водорода, азота, кислорода и благородных газов) поглощения света в видимой части спектра не происходит, и весь видимый свет пропускается. [15] Цветные неметаллы (сера, фтор, хлор, бром) поглощают некоторые цвета (длины волн) и пропускают дополнительные или противоположные цвета. Например, «знакомый желто-зеленый цвет хлора... обусловлен широкой областью поглощения в фиолетовой и синей областях спектра». [16] [d] Блеск бора, графита (углерода), кремния, черного фосфора, германия, мышьяка, селена, сурьмы, теллура и йода [e] является результатом различной степени металлической проводимости, где электроны могут отражать входящий видимый свет. [19]

Около половины неметаллических элементов являются газами при стандартной температуре и давлении ; большинство остальных являются твердыми веществами. Бром, единственная жидкость, обычно покрыта слоем своих красновато-коричневых паров. Газообразные и жидкие неметаллы имеют очень низкие плотности, температуры плавления и кипения и являются плохими проводниками тепла и электричества. [20] Твердые неметаллы имеют низкие плотности и низкую механическую прочность (будучи либо твердыми и хрупкими, либо мягкими и рассыпчатыми), [21] и широкий диапазон электропроводности. [f]

Это разнообразие форм проистекает из изменчивости внутренних структур и связей. Ковалентные неметаллы, существующие в виде дискретных атомов, таких как ксенон, или в виде небольших молекул, таких как кислород, сера и бром, имеют низкие температуры плавления и кипения; многие из них являются газами при комнатной температуре, поскольку они удерживаются вместе слабыми силами дисперсии Лондона, действующими между их атомами или молекулами, хотя сами молекулы имеют сильные ковалентные связи. [25] Напротив, неметаллы, которые образуют протяженные структуры, такие как длинные цепи атомов селена [26] , слои атомов углерода в графите [27] или трехмерные решетки атомов кремния [28], имеют более высокие температуры плавления и кипения и все являются твердыми телами, поскольку для преодоления их более сильных связей требуется больше энергии. [29] [ сомнительный – обсудить ] Неметаллы, расположенные ближе к левой или нижней части периодической таблицы (и, следовательно, ближе к металлам), часто имеют металлические взаимодействия между своими молекулами, цепями или слоями; это происходит в боре, [30] углероде, [31] фосфоре, [32] мышьяке, [33] селене, [ 34] сурьме, [ 35] теллуре [36] и йоде. [37]

Ковалентно связанные неметаллы часто делят только те электроны, которые требуются для достижения электронной конфигурации благородного газа. [43] Например, азот образует двухатомные молекулы с тройной связью между каждым атомом, оба из которых, таким образом, достигают конфигурации благородного газа неона. Больший размер атома сурьмы препятствует тройной связи, что приводит к образованию смятых слоев, в которых каждый атом сурьмы связан одинарно с тремя другими соседними атомами. [44]

Хорошая электропроводность возникает при наличии металлической связи , [45] однако электроны в неметаллах часто не являются металлическими. [45] Хорошая электро- и теплопроводность, связанная с металлическими электронами, наблюдается у углерода (как у графита, вдоль его плоскостей), мышьяка и сурьмы. [g] Хорошая теплопроводность наблюдается у бора, кремния, фосфора и германия; [22] такая проводимость передается через колебания кристаллических решеток этих элементов. [46] Умеренная электропроводность наблюдается у полупроводников [47] бора, кремния, фосфора, германия, селена, теллура и йода.

Многие неметаллические элементы твердые и хрупкие, [21] в которых дислокации не могут легко перемещаться, поэтому они, как правило, подвергаются хрупкому разрушению, а не деформации. [48] Некоторые деформируются, например, белый фосфор (мягкий как воск, пластичный и может быть разрезан ножом при комнатной температуре), [49] в пластичной сере , [50] и в селене, который можно вытягивать в провода из его расплавленного состояния. [51] Графит является стандартной твердой смазкой , в которой дислокации очень легко перемещаются в базальных плоскостях. [52]

Аллотропы

Три аллотропа углерода
Алмаз , бакминстерфуллерен и графит

Более половины неметаллических элементов демонстрируют ряд менее стабильных аллотропных форм, каждая из которых обладает различными физическими свойствами. [53] Например, углерод, наиболее стабильной формой которого является графит , может проявляться в виде алмаза , бакминстерфуллерена , [54] аморфных [55] и паракристаллических [56] вариаций. Аллотропы также встречаются у азота, кислорода, фосфора, серы, селена и йода. [57]

Химический

Неметаллы имеют относительно высокие значения электроотрицательности, и их оксиды обычно кислотные. Исключения могут быть, если неметалл не очень электроотрицателен, или если его степень окисления низкая, или и то, и другое. Эти некислотные оксиды неметаллов могут быть амфотерными (как вода, H 2 O [63] ) или нейтральными (как закись азота , N 2 O [64] [h] ), но никогда не основными.

Неметаллы имеют тенденцию получать электроны во время химических реакций, в отличие от металлов, которые имеют тенденцию отдавать электроны. Это поведение связано со стабильностью электронных конфигураций в благородных газах, которые имеют полные внешние оболочки , как суммировано в правилах дуэта и октета , более правильно объясненных в терминах теории валентных связей . [67]

Они обычно демонстрируют более высокие энергии ионизации , сродство к электрону и стандартные электродные потенциалы , чем металлы. Как правило, чем выше эти значения (включая электроотрицательность), тем более неметаллическим является элемент. [68] Например, химически очень активные неметаллы фтор, хлор, бром и йод имеют среднюю электроотрицательность 3,19 — показатель [i] выше, чем у любого металлического элемента.

Химические различия между металлами и неметаллами связаны с силой притяжения между положительным зарядом ядра отдельного атома и его отрицательно заряженными внешними электронами. Слева направо в каждом периоде периодической таблицы ядерный заряд (число протонов в атомном ядре ) увеличивается. [69] Соответствующее уменьшение атомного радиуса [70] происходит по мере того, как увеличенный заряд ядра притягивает внешние электроны ближе к ядру ядра. [71] В химических связях неметаллы имеют тенденцию получать электроны из-за своего более высокого заряда ядра, что приводит к отрицательно заряженным ионам. [72]

Число соединений, образованных неметаллами, огромно. [73] Первые 10 мест в таблице «топ-20» элементов, наиболее часто встречающихся в 895 501 834 соединениях, как указано в реестре Chemical Abstracts Service на 2 ноября 2021 года, были заняты неметаллами. Водород, углерод, кислород и азот в совокупности присутствовали в большинстве (80%) соединений. Кремний, металлоид, занял 11-е место. Металлом с самым высоким рейтингом, с частотой встречаемости 0,14%, было железо, занявшее 12-е место. [74] Несколько примеров неметаллических соединений: борная кислота ( H
3БО
3), используемый в керамических глазурях ; [75] селеноцистеин ( C
3ЧАС
7НЕТ
2Se ), 21-я аминокислота жизни; [76] полуторный сульфид фосфора (P 4 S 3 ), обнаруженный в спичках Strike Anywhere ; [77] и тефлон ( (C
2Ф
4) n ), используется для создания антипригарных покрытий для сковородок и другой кухонной посуды. [78]

Осложнения

Сложность химии неметаллов добавляют аномалии, возникающие в первой строке каждого блока периодической таблицы ; неравномерные периодические тенденции; более высокие степени окисления; образование кратных связей; и перекрытие свойств с металлами.

Аномалия первой строки

Таблица с семью строками и десятью столбцами. Строки обозначены слева номером периода от 1 до 7. Столбцы обозначены внизу номером группы. Большинство ячеек представляют один химический элемент и имеют две строки информации: символ элемента сверху и его атомный номер снизу. Таблица в целом разделена на четыре прямоугольные области, отделенные друг от друга узкими промежутками. Первый прямоугольник заполняет все семь строк первых двух столбцов. Прямоугольник обозначен как «s-блок» сверху, а два его столбца обозначены номерами групп «(1)» и «(2)» снизу. Ячейки в первой строке — водород и гелий с символами H и He и атомными номерами 1 и 2 соответственно — обе закрашены красным. Второй прямоугольник заполняет две нижние строки (периоды 6 и 7) третьего столбца. Чуть выше этих ячеек находится метка «f-блок»; метка группы снизу отсутствует. Самая верхняя ячейка — обозначенная «La-Yb» для элементов 57-70 — закрашена зеленым цветом. Третий прямоугольник заполняет нижние четыре строки (периоды с 4 по 7) четвертого столбца. Чуть выше этих ячеек находится метка «d-блок»; внизу — метка «(3-12)» для номеров групп этих элементов. Самая верхняя ячейка — обозначенная «Sc-Zn» для элементов 21-30 — закрашена синим цветом. Четвертый и последний прямоугольник заполняет нижние шесть строк (периоды с 2 по 7) последних шести столбцов. Чуть выше этих ячеек находится метка «p-блок»; внизу находятся метки "(13)" - "(18) для номеров групп этих элементов. Ячейки в самом верхнем ряду - для элементов бора (B,5), углерода (C,6), азота (N,7), кислорода (O,8), фтора (Fl,9) и неона (Ne,10) - закрашены желтым цветом. Жирные линии обводят ячейки неметаллов - верхние две ячейки слева и 21 ячейку в правом верхнем углу таблицы.

Начиная с водорода, аномалия первого ряда в первую очередь возникает из-за электронных конфигураций соответствующих элементов. Водород примечателен своим разнообразным поведением в связях. Чаще всего он образует ковалентные связи, но он также может потерять свой единственный электрон в водном растворе , оставляя после себя голый протон с огромной поляризующей силой. [80] Следовательно, этот протон может прикрепиться к неподеленной электронной паре атома кислорода в молекуле воды, закладывая основу для кислотно-щелочной химии . [81] Более того, атом водорода в молекуле может образовывать вторую, хотя и более слабую, связь с атомом или группой атомов в другой молекуле. Такая связь «помогает придать снежинкам их гексагональную симметрию, связывает ДНК в двойную спираль ; формирует трехмерные формы белков ; и даже повышает температуру кипения воды достаточно высоко, чтобы сделать приличную чашку чая». [82]

Водород и гелий, а также бор через неон, имеют необычно малые атомные радиусы. Это явление возникает из-за того, что подоболочки 1s и 2p не имеют внутренних аналогов (то есть нет нулевой оболочки и подоболочки 1p), и поэтому они испытывают меньше электрон-электронных обменных взаимодействий , в отличие от подоболочек 3p, 4p и 5p более тяжелых элементов. [83] [ сомнительно – обсудить ] В результате энергии ионизации и электроотрицательности среди этих элементов выше, чем предполагали бы периодические тенденции . Компактные атомные радиусы углерода, азота и кислорода облегчают образование двойных или тройных связей. [84]

Хотя обычно можно было бы ожидать, исходя из согласованности электронной конфигурации, что водород и гелий будут размещены над элементами s-блока, значительная аномалия первого ряда, показанная этими двумя элементами, оправдывает альтернативные размещения. Водород иногда размещается над фтором, в группе 17, а не над литием в группе 1. Гелий почти всегда размещается над неоном, в группе 18, а не над бериллием в группе 2. [85]

Вторичная периодичность

График с вертикальной осью электроотрицательности и горизонтальной осью атомного числа. Пять элементов, изображенных на графике, это O, S, Se, Te и Po. Электроотрицательность Se выглядит слишком высокой и вызывает выпуклость на том, что в противном случае было бы гладкой кривой.
Значения электроотрицательности элементов халькогенов группы 16, показывающие W-образное чередование или вторичную периодичность сверху вниз по группе

Чередование определенных периодических тенденций, иногда называемое вторичной периодичностью , становится очевидным при переходе от групп 13 к группам 15 и, в меньшей степени, к группам 16 и 17. [86] [k] Сразу после первого ряда металлов d-блока , от скандия к цинку, 3d-электроны в элементах p-блока , в частности, галлий (металл), германий, мышьяк, селен и бром, оказываются менее эффективными в экранировании увеличивающегося положительного заряда ядра.

Советский химик Щукарев  [ru] приводит еще два наглядных примера: [88]

«Токсичность некоторых соединений мышьяка и отсутствие этого свойства у аналогичных соединений фосфора [P] и сурьмы [Sb]; а также способность селеновой кислоты [ H 2 SeO 4 ] переводить металлическое золото [Au] в раствор и отсутствие этого свойства у серной [ H 2 SO 4 ] и [ H 2 TeO 4 ] кислот».

Высшие степени окисления

Римские цифры, такие как III, V и VIII, обозначают степени окисления.

Некоторые неметаллические элементы проявляют степени окисления , которые отклоняются от тех, которые предсказываются правилом октета, что обычно приводит к степени окисления –3 в группе 15, –2 в группе 16, –1 в группе 17 и 0 в группе 18. Примерами являются аммиак NH 3 , сероводород H 2 S, фтористый водород HF и элементарный ксенон Xe. Между тем, максимально возможная степень окисления увеличивается с +5 в группе 15 до +8 в группе 18. Степень окисления +5 наблюдается со 2-го периода в таких соединениях, как азотная кислота HN(V)O 3 и пентафторид фосфора PCl 5 . [l] Более высокие степени окисления в более поздних группах появляются с 3-го периода, как это видно в гексафториде серы SF 6 , гептафториде йода IF 7 и тетроксиде ксенона (VIII) XeO 4 . Для более тяжелых неметаллов их большие атомные радиусы и более низкие значения электроотрицательности позволяют образовывать соединения с более высокими степенями окисления, что обеспечивает более высокие объемные координационные числа . [89]

Образование множественных связей

Цепочка из пяти букв «N» в форме крыла
Молекулярная структура пентазения , гомополиатомного катиона азота с формулой N5 + и структурой N−N−N−N−N. [90]

Неметаллы 2-го периода, в частности углерод, азот и кислород, проявляют склонность к образованию кратных связей. Соединения, образованные этими элементами, часто демонстрируют уникальные стехиометрии и структуры, как это видно в различных оксидах азота, [89], которые обычно не встречаются в элементах более поздних периодов.

Перекрытия свойств

Хотя некоторые элементы традиционно классифицировались как неметаллы, а другие как металлы, некоторые свойства частично перекрываются. В начале двадцатого века, когда эпоха современной химии уже прочно утвердилась, [91] Хамфри [92] заметил, что:

... эти две группы, однако, не отделены друг от друга совершенно резко; некоторые неметаллы напоминают металлы по некоторым своим свойствам, а некоторые металлы приближаются в некоторых отношениях к неметаллам.
Открытая стеклянная банка с коричневым порошком внутри.
Бор (здесь в его менее стабильной аморфной форме) имеет некоторые сходства с металлами [м]

Примерами металлоподобных свойств, встречающихся у неметаллических элементов, являются:

Примерами неметаллоподобных свойств, встречающихся в металлах, являются:

Относительно недавняя разработка включает в себя определенные соединения более тяжелых элементов p-блока, таких как кремний, фосфор, германий, мышьяк и сурьма, демонстрирующие поведение, обычно связанное с комплексами переходных металлов . Это связано с небольшой энергетической щелью между их заполненными и пустыми молекулярными орбиталями , которые являются областями в молекуле, где находятся электроны и где они могут быть доступны для химических реакций. В таких соединениях это допускает необычную реакционную способность с малыми молекулами, такими как водород (H 2 ), аммиак (NH 3 ) и этилен (C 2 H 4 ), характеристику, ранее наблюдавшуюся в основном в соединениях переходных металлов. Эти реакции могут открыть новые пути в каталитических приложениях. [102]

Типы

Схемы классификации неметаллов сильно различаются, некоторые из них включают всего два подтипа, а другие — до семи. Например, периодическая таблица в Encyclopaedia Britannica распознает благородные газы, галогены и другие неметаллы и делит элементы, обычно признаваемые металлоидами, на «другие металлы» и «другие неметаллы». [103] С другой стороны, семь из двенадцати цветовых категорий в периодической таблице Королевского химического общества включают неметаллы. [104] [p]

Начиная с правой стороны периодической таблицы, можно выделить три типа неметаллов:

  относительно инертные благородные газы — гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон; [105]
  особенно реакционноспособные галогенные неметаллы — фтор, хлор, бром, йод; [106] и
  смешанная реактивность «неклассифицированные неметаллы», набор без широко используемого коллективного названия — водород, углерод, азот, кислород, фосфор, сера, селен. [r] Описательная фраза неклассифицированные неметаллы используется здесь для удобства.

Элементы четвертого набора иногда относят к неметаллам:

  в целом нереакционноспособные [t] металлоиды, [124] иногда рассматриваемые как третья категория, отличная от металлов и неметаллов — бора, кремния, германия, мышьяка, сурьмы, теллура.

Хотя многие из ранних исследователей пытались классифицировать элементы, ни одна из их классификаций не была удовлетворительной. Они были разделены на металлы и неметаллы, но вскоре было обнаружено, что некоторые из них обладают свойствами обоих. Их назвали металлоидами. Это только добавило путаницы, создав два нечетких подразделения там, где раньше существовало одно. [125]

Уайтфорд и Коффин 1939, Основы университетской химии

Границы между этими типами не являются резкими. [u] Углерод, фосфор, селен и йод граничат с металлоидами и проявляют некоторые металлические свойства, как и водород.

Наибольшее расхождение между авторами происходит в «пограничной территории» металлоидов. [127] Некоторые считают металлоиды отличными как от металлов, так и от неметаллов, в то время как другие классифицируют их как неметаллы. [4] Некоторые относят определенные металлоиды к металлам (например, мышьяк и сурьму из-за их сходства с тяжелыми металлами ). [128] [v] Металлоиды напоминают элементы, которые повсеместно считаются «неметаллами», имея относительно низкую плотность, высокую электроотрицательность и похожее химическое поведение. [124] [w]

Благородные газы

стеклянная трубка, удерживаемая вверх дном щипцами, имеет внутри прозрачную на вид льдоподобную пробку, которая медленно тает, судя по прозрачным каплям, падающим из открытого конца трубки
Небольшой (длиной около 2 см) кусочек быстро тающего аргонового льда

Шесть неметаллов классифицируются как благородные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радиоактивный радон. В обычных периодических таблицах они занимают крайний правый столбец. Их называют благородными газами из-за их исключительно низкой химической реактивности . [105]

Эти элементы проявляют схожие свойства, характеризующиеся бесцветностью, отсутствием запаха и негорючестью. Благодаря своим закрытым внешним электронным оболочкам, благородные газы обладают слабыми межатомными силами притяжения, что приводит к исключительно низким температурам плавления и кипения. [129] Как следствие, все они существуют в виде газов при стандартных условиях, даже те, у которых атомные массы превосходят многие типично твердые элементы. [130]

Химически благородные газы демонстрируют относительно высокие энергии ионизации, незначительное или отрицательное сродство к электрону и высокую или очень высокую электроотрицательность. Число соединений, образованных благородными газами, исчисляется сотнями и продолжает расти, [131] причем большинство этих соединений включают комбинацию кислорода или фтора с криптоном, ксеноном или радоном. [132]

Галогенные неметаллы

Высокореактивный металлический натрий (Na, слева) соединяется с едким галогеновым неметаллическим газообразным хлором (Cl, справа), образуя стабильную, инертную поваренную соль (NaCl, в центре).

Хотя галогенные неметаллы являются особенно реактивными и едкими элементами, их также можно найти в повседневных соединениях, таких как зубная паста ( NaF ); обычная поваренная соль (NaCl); дезинфицирующее средство для бассейнов ( NaBr ); и пищевые добавки ( KI ). Сам термин «галоген» означает « солеобразователь ». [133]

С химической точки зрения галогенные неметаллы проявляют высокие энергии ионизации, сродство к электрону и значения электроотрицательности и в основном являются относительно сильными окислителями . [134] Эти характеристики способствуют их коррозионной природе. [135] Все четыре элемента имеют тенденцию образовывать в первую очередь ионные соединения с металлами, [136] в отличие от остальных неметаллов (за исключением кислорода), которые имеют тенденцию образовывать в первую очередь ковалентные соединения с металлами. [x] Высокореакционная и сильно электроотрицательная природа галогенных неметаллов олицетворяет неметаллический характер. [140]

Неклассифицированные неметаллы

Маленькая стеклянная банка, наполненная маленькими вогнутыми пуговицами тускло-серого цвета. Кусочки селена выглядят как маленькие грибы без ножек.
Селен проводит электричество примерно в 1000 раз лучше , когда на него падает свет , это свойство используется в светочувствительных устройствах . [141]

Водород ведет себя в некоторых отношениях как металлический элемент, а в других — как неметалл. [142] Как металлический элемент он может, например, образовывать сольватированный катион в водном растворе ; [143] он может замещать щелочные металлы в таких соединениях, как хлориды ( NaCl ср. HCl ) и нитраты ( KNO 3 ср. HNO 3 ), а также в некоторых комплексах щелочных металлов [144] [145] как неметалл. [146] Он достигает этой конфигурации, образуя ковалентную или ионную связь [147] или, если он изначально отдал свой электрон, присоединяясь к неподеленной паре электронов. [148]

Некоторые или все из этих неметаллов имеют несколько общих свойств. Будучи, как правило, менее реакционноспособными, чем галогены, [149] большинство из них могут встречаться в природе в окружающей среде. [150] Они играют важную роль в биологии [151] и геохимии . [152] В совокупности их физические и химические характеристики можно описать как «умеренно неметаллические». [152] Иногда они обладают коррозионными свойствами. Углеродная коррозия может происходить в топливных элементах . [153] Необработанный селен в почвах может привести к образованию едкого газа селенида водорода . [154] Совсем иначе, при сочетании с металлами неклассифицированные неметаллы могут образовывать интерстициальные или тугоплавкие соединения [155] из-за их относительно малых атомных радиусов и достаточно низких энергий ионизации. [152] Они также проявляют тенденцию к связыванию друг с другом , особенно в твердых соединениях. [156] Кроме того, диагональные соотношения в периодической таблице между этими неметаллами отражают аналогичные соотношения между металлоидами. [157]

Изобилие, добыча и использование

Избыток

Обилие элементов во Вселенной является результатом таких ядерно-физических процессов, как нуклеосинтез и радиоактивный распад .

Летучие благородные газы неметаллических элементов менее распространены в атмосфере, чем ожидалось, исходя из их общего содержания из-за космического нуклеосинтеза . Механизмы, объясняющие эту разницу, являются важным аспектом планетарной науки . [162] Даже в рамках этой проблемы неметаллический элемент Xe неожиданно истощается. Возможное объяснение исходит из теоретических моделей высоких давлений в ядре Земли, предполагающих, что может быть около 10 13 тонн ксенона в форме стабильных интерметаллических соединений XeFe 3 и XeNi 3 . [163]

Пять неметаллов — водород, углерод, азот, кислород и кремний — образуют основную часть непосредственно наблюдаемой структуры Земли: около 73% коры , 93% биомассы , 96% гидросферы и более 99% атмосферы , как показано в прилагаемой таблице. Кремний и кислород образуют высокоустойчивые тетраэдрические структуры, известные как силикаты . Здесь «мощная связь, объединяющая ионы кислорода и кремния, является цементом, который удерживает земную кору вместе». [164]

В биомассе относительное обилие первых четырех неметаллов (и фосфора, серы и селена в незначительной степени) объясняется сочетанием относительно небольшого размера атома и достаточным количеством запасных электронов. Эти два свойства позволяют им связываться друг с другом и «некоторыми другими элементами, чтобы производить молекулярный суп, достаточный для построения самовоспроизводящейся системы». [165]

Извлечение

Девять из 23 неметаллических элементов являются газами или образуют соединения, которые являются газами, и извлекаются из природного газа или жидкого воздуха . К этим элементам относятся водород, гелий, азот, кислород, неон, сера, аргон, криптон и ксенон. Например, азот и кислород извлекаются из воздуха путем фракционной перегонки жидкого воздуха. Этот метод использует их различные температуры кипения для эффективного разделения. [166] Сера была извлечена с помощью процесса Фраша , который включал в себя закачку перегретой воды в подземные залежи для расплавления серы, которая затем выкачивается на поверхность. Этот метод использовал низкую температуру плавления серы по сравнению с другими геологическими материалами. Теперь ее получают путем реакции сероводорода в природном газе с кислородом. Образуется вода, оставляя серу. [167]

Неметаллические элементы извлекаются из следующих источников: [150]

   Газы (3): водород, из метана ; гелий, из природного газа ; сера, из сероводорода в природном газе.
   Жидкости (9): азот, кислород, неон, аргон, криптон и ксенон из жидкого воздуха ; хлор, бром и йод из рассола.
   Твёрдые вещества (12): бор, из боратов ; углерод встречается в природе в виде графита; кремний, из кремнезема ; фосфор, из фосфатов ; йод, из йодата натрия ; радон, как продукт распада урановых руд ; фтор, из флюорита ; [y] германий, мышьяк, селен, сурьма и теллур, из сульфидов .

Использует

Применение неметаллов и неметаллических элементов можно в целом разделить на бытовое, промышленное, смягчающее (смазочное, замедляющее, изолирующее или охлаждающее) и сельскохозяйственное.

Многие из них имеют бытовое и промышленное применение в бытовых принадлежностях; [169] [z] медицине и фармацевтике; [171] а также лазерах и освещении. [172] Они являются компонентами минеральных кислот ; [173] и широко распространены в подключаемых гибридных транспортных средствах; [174] и смартфонах . [175]

Значительное число имеет смягчающие и сельскохозяйственные применения. Они используются в смазочных материалах ; [176] и антипиренах и огнетушителях . [177] Они могут служить заменителями инертного воздуха; [178] и используются в криогенике и хладагентах . [179] Их значение распространяется на сельское хозяйство, через их использование в удобрениях . [180]

Кроме того, меньшее количество неметаллов или неметаллических элементов находит специализированное применение во взрывчатых веществах [ 181] и сварочных газах [182] .

Таксономическая история

Фон

Каменная скульптура головы бородатого мужчины.
Греческий философ Аристотель (384–322 гг. до н. э.) классифицировал вещества, встречающиеся в земле, как металлы и «ископаемые».

Около 340 г. до н. э. в третьей книге своего трактата «Метеорология » древнегреческий философ Аристотель разделил вещества, обнаруженные в недрах Земли, на металлы и «ископаемые». [aa] Последняя категория включала различные минералы, такие как реальгар , охра , руддл , сера, киноварь и другие вещества, которые он называл «камнями, которые не могут быть расплавлены». [185]

До Средних веков классификация минералов оставалась в значительной степени неизменной, хотя и с различной терминологией. В четырнадцатом веке английский алхимик Ричард Англикус расширил классификацию минералов в своей работе Correctorium Alchemiae. В этом тексте он предположил существование двух основных типов минералов. Первая категория, которую он назвал «главными минералами», включала в себя хорошо известные металлы, такие как золото, серебро, медь, олово, свинец и железо. Вторая категория, названная «второстепенными минералами», охватывала такие вещества, как соли, атрамента ( сульфат железа ), квасцы , купорос , мышьяк, аурипигмент , сера и подобные вещества, которые не были металлическими телами. [186]

Термин «неметаллический» появился как минимум в XVI веке. В своем медицинском трактате 1566 года французский врач Луа де Л'Оне различал вещества из растительных источников в зависимости от того, произошли ли они из металлических или неметаллических почв. [187]

Позже французский химик Николя Лемери рассмотрел металлические и неметаллические минералы в своей работе «Универсальный трактат о простых лекарствах, расположенных в алфавитном порядке», опубликованной в 1699 году. В своих трудах он размышлял о том, принадлежит ли вещество «кадмий» либо к первой категории, родственной кобальту ( кобальтиту ), либо ко второй категории, примером которой является то, что тогда было известно как каламин — смешанная руда, содержащая карбонат цинка и силикат . [188]

Французский дворянин и химик Антуан Лавуазье (1743–1794) со страницей английского перевода его «Traité élémentaire de chimie» 1789 года [189] , в котором перечислены элементарные газы кислород, водород и азот (и ошибочно включены легкие и теплотворные газы ); неметаллические вещества сера, фосфор и углерод; а также ионы хлорида , фторида и бората.

Организация элементов по типам

Подобно тому, как древние отличали металлы от других минералов, подобные различия развивались по мере того, как в конце 1700-х годов появлялась современная идея химических элементов. Французский химик Антуан Лавуазье опубликовал первый современный список химических элементов в своем революционном [190] 1789 Traité élémentaire de chimie . 33 элемента, известных Лавуазье, были разделены на четыре отдельные группы, включая газы, металлические вещества, неметаллические вещества, которые образуют кислоты при окислении, [191] и земли (термостойкие оксиды). [192] Работа Лавуазье получила широкое признание и была переиздана в двадцати трех изданиях на шести языках в течение первых семнадцати лет, что значительно продвинуло понимание химии в Европе и Америке. [193]

В 1802 году термин «металлоиды» был введен для элементов с физическими свойствами металлов, но химическими свойствами неметаллов. [194] Однако в 1811 году шведский химик Берцелиус использовал термин «металлоиды» [195] для описания всех неметаллических элементов, отметив их способность образовывать отрицательно заряженные ионы с кислородом в водных растворах . [196] [197] Таким образом, в 1864 году «Руководство по металлоидам» разделило все элементы либо на металлы, либо на металлоиды, причем последняя группа включала элементы, которые теперь называются неметаллами. [198] : 31  Обзоры книги показали, что термин «металлоиды» по-прежнему поддерживался ведущими авторитетами, [199] но были сомнения относительно его уместности. Хотя терминология Берцелиуса получила значительное признание, [200] позже она столкнулась с критикой со стороны некоторых, кто посчитал ее нелогичной, [197] неправильно применяемой, [201] или даже недействительной. [202] [203] Идея обозначения элементов, таких как мышьяк , как металлоидов рассматривалась. [199] Уже к 1866 году некоторые авторы начали предпочитать термин «неметалл» термину «металлоид» для описания неметаллических элементов. [204] В 1875 году Кемсхед [205] заметил, что элементы делятся на две группы: неметаллы (или металлоиды) и металлы. Он отметил, что термин «неметалл», несмотря на его составную природу, был более точным и стал общепринятым в качестве предпочтительной номенклатуры.

Развитие типов

Профиль выдающегося французского джентльмена, высеченный в камне
Бюст Дюпаскье (1793–1848) в Памятнике великим людям де ла Мартиньер  [ фр ] в Лионе , Франция .

В 1844 году Альфонс Дюпаскье  [фр] , французский врач, фармацевт и химик, [206] создал базовую таксономию неметаллов, чтобы помочь в их изучении. Он писал: [207]

Они будут разделены на четыре группы или секции, как показано ниже:
Органогены — кислород, азот, водород, углерод
Сульфуроиды — сера, селен, фосфор
Хлориды — фтор, хлор, бром, йод
Бороиды — бор, кремний.

Квартет Дюпаскье параллелен современным неметаллическим типам. Органогены и сульфуроиды родственны неклассифицированным неметаллам. Хлориды позже были названы галогенами. [208] Бороиды в конечном итоге эволюционировали в металлоиды, причем эта классификация началась еще в 1864 году. [199] Неизвестные тогда благородные газы были признаны отдельной группой неметаллов после их открытия в конце 1800-х годов. [209]

Его таксономия была известна своей естественной основой. [210] [ab] Тем не менее, это было существенное отклонение от других современных классификаций, поскольку она объединяла кислород, азот, водород и углерод. [212]

В 1828 и 1859 годах французский химик Дюма классифицировал неметаллы как (1) водород; (2) от фтора до йода; (3) от кислорода до серы; (4) от азота до мышьяка; и (5) углерод, бор и кремний, [213] тем самым предвосхищая вертикальные группировки периодической таблицы Менделеева 1871 года. Пять классов Дюма попадают в современные группы 1 , 17 , 16 , 15 и 14–13 соответственно .

Предлагаемые отличительные критерии

Большая часть ранних анализов была феноменологической, и для различения металлов от неметаллов (или других тел) предлагались различные физические, химические и атомные свойства; полный ранний набор характеристик был изложен преподобным Таддеусом Мейсоном Харрисом в « Малой энциклопедии» 1803 года . [214]

МЕТАЛЛ, в естественной истории и химии название класса простых тел; относительно которых установлено, что они обладают блеском; что они непрозрачны; что они плавки или могут быть расплавлены; что их удельный вес больше, чем у любых других до сих пор открытых тел; что они являются лучшими проводниками электричества, чем любые другие тела; что они ковкие или способны растягиваться и сплющиваться молотком; и что они пластичны или вязки, то есть их можно вытягивать в нити или проволоку.

Некоторые критерии не просуществовали долго; например, в 1809 году британский химик и изобретатель Гемфри Дэви выделил натрий и калий , [231] их низкая плотность контрастировала с их металлическим видом, поэтому свойство плотности было незначительным, хотя эти металлы были твердо установлены по их химическим свойствам. [232]

Джонсон [233] придерживается подхода, схожего с подходом Мейсона, различая металлы и неметаллы на основе их физического состояния, электропроводности, механических свойств и кислотно-основной природы их оксидов:

  1. газообразные элементы – неметаллы (водород, азот, кислород, фтор, хлор и благородные газы);
  2. Жидкости (ртуть, бром) бывают металлическими и неметаллическими: ртуть, как хороший проводник, является металлом; бром, обладающий плохой проводимостью, является неметаллом;
  3. Твёрдые тела бывают либо пластичными и ковкими, либо твёрдыми и хрупкими, либо мягкими и рассыпчатыми:
а) пластичные и ковкие элементы — металлы;
б. твердые и хрупкие элементы включают бор, кремний и германий, которые являются полупроводниками и, следовательно, не металлами; и
в. мягкие и крошащиеся элементы включают углерод, фосфор, серу, мышьяк, сурьму, [ag] теллур и йод, которые имеют кислотные оксиды, указывающие на неметаллический характер. [ah]

Несколько авторов [238] отметили, что неметаллы, как правило, имеют низкую плотность и высокую электроотрицательность. Сопроводительная таблица, использующая пороговое значение 7 г/см 3 для плотности и 1,9 для электроотрицательности (пересмотренная таблица Полинга), показывает, что все неметаллы имеют низкую плотность и высокую электроотрицательность. Напротив, все металлы имеют либо высокую плотность, либо низкую электроотрицательность (или и то, и другое). Голдвайт и Спилман [239] добавили, что «... более легкие элементы имеют тенденцию быть более электроотрицательными, чем более тяжелые». Средняя электроотрицательность для элементов в таблице с плотностью менее 7 г/см 3 (металлы и неметаллы) составляет 1,97 по сравнению с 1,66 для металлов, имеющих плотность более 7 г/см 3 .

Нет полного согласия относительно использования феноменологических свойств. Эмсли [240] указал на сложность этой задачи, утверждая, что ни одно свойство само по себе не может однозначно отнести элементы к категории металлов или неметаллов. Некоторые авторы делят элементы на металлы, металлоиды и неметаллы, но Одерберг [241] не согласен, утверждая, что по принципам категоризации все, что не классифицируется как металл, следует считать неметаллом.

Книн и коллеги [242] предположили, что классификация неметаллов может быть достигнута путем установления единого критерия металличности. Они признали, что существуют различные правдоподобные классификации, и подчеркнули, что, хотя эти классификации могут в некоторой степени различаться, они в целом согласны с категоризацией неметаллов. Они описывают электропроводность как ключевое свойство, утверждая, что это наиболее распространенный подход.

Одним из наиболее общепризнанных свойств является температурный коэффициент сопротивления , влияние нагрева на электрическое сопротивление и проводимость. С повышением температуры проводимость металлов уменьшается, а неметаллов увеличивается. [243] Однако плутоний , углерод, мышьяк и сурьма, по-видимому, не поддаются норме. Когда плутоний (металл) нагревается в диапазоне температур от −175 до +125 °C, его проводимость увеличивается. [244] Аналогично, несмотря на его общую классификацию как неметаллического элемента, углерод (как графит) является полуметаллом, который при нагревании испытывает снижение электропроводности. [245] Мышьяк и сурьма, которые иногда классифицируются как неметаллические элементы, также являются полуметаллами и демонстрируют поведение, подобное поведению углерода. [246] [ сомнительно – обсудить ]

Сравнение выбранных объектов недвижимости

Две таблицы в этом разделе перечисляют некоторые свойства пяти типов элементов (благородные газы, галогенные неметаллы, неклассифицированные неметаллы, металлоиды и, для сравнения, металлы) на основе их наиболее стабильных форм при стандартной температуре и давлении. Пунктирные линии вокруг столбцов для металлоидов означают, что трактовка этих элементов как отдельного типа может различаться в зависимости от автора или используемой схемы классификации.

Физические свойства по типу элемента

Физические свойства перечислены в произвольном порядке для удобства их определения.

Химические свойства по типу элемента

Химические свойства перечислены от общих характеристик к более конкретным деталям.

† Водород также может образовывать сплавоподобные гидриды [145]
‡ Метки «низкий» , «умеренный» , «высокий » и «очень высокий» произвольно основаны на диапазонах значений, указанных в таблице.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Эти шесть элементов (бор, кремний, германий, мышьяк, сурьма и теллур) являются элементами, обычно называемыми «металлоидами» [3], категория, которую иногда считают подкатегорией неметаллов, а иногда — отдельной категорией как от металлов, так и от неметаллов. [4]
  2. ^ Наиболее стабильные формы: двухатомный водород H 2 ; β-ромбоэдрический бор ; графит для углерода ; двухатомный азот N 2 ; двухатомный кислород O 2 ; тетраэдрический кремний ; черный фосфор ; орторомбическая сера S 8 ; α-германий ; серый мышьяк ; серый селен ; серая сурьма ; серый теллур ; и двухатомный иод I 2 . Все остальные неметаллические элементы имеют только одну стабильную форму в STP . [6]
  3. ^ При более высоких температурах и давлениях количество неметаллов может быть поставлено под сомнение. Например, когда германий плавится, он превращается из полупроводникового металлоида в металлический проводник с электропроводностью, подобной электропроводности жидкой ртути. [13] При достаточно высоком давлении натрий (металл) становится непроводящим изолятором . [14]
  4. ^ Поглощенный свет может быть преобразован в тепло или повторно излучён во всех направлениях, так что спектр излучения в тысячи раз слабее, чем падающее световое излучение. [17]
  5. ^ Твердый йод имеет серебристо-металлический вид под белым светом при комнатной температуре. При обычных и более высоких температурах он возгоняется из твердой фазы непосредственно в фиолетовый пар. [18]
  6. ^ Твердые неметаллы имеют значения электропроводности в диапазоне от 10 −18 S•cm −1 для серы [22] до 3 × 10 4 в графите [23] или 3,9 × 10 4 для мышьяка ; [24] ср. 0,69 × 10 4 для марганца до 63 × 10 4 для серебра , оба металла. [22] Проводимость графита (неметалла) и мышьяка (металлоидного неметалла) превышает проводимость марганца. Такие совпадения показывают, что может быть трудно провести четкую границу между металлами и неметаллами.
  7. ^ Значения теплопроводности металлов варьируются от 6,3 Вт м −1 К −1 для нептуния до 429 для серебра ; ср. сурьма 24,3, мышьяк 50 и углерод 2000. [22] Значения электропроводности металлов варьируются от 0,69 См•см −1 × 10 4 для марганца до 63 × 10 4 для серебра ; ср. углерод 3 × 10 4 , [23] мышьяк 3,9 × 10 4 и сурьма 2,3 × 10 4 . [22]
  8. ^ В то время как CO и NO обычно считаются нейтральными, CO является слабокислым оксидом, реагирующим с основаниями с образованием формиатов (CO + OH − → HCOO − ); [65] а в воде NO реагирует с кислородом с образованием азотистой кислоты HNO 2 (4NO + O 2 + 2H 2 O → 4HNO 2 ). [66]
  9. ^ Значения электроотрицательности фтора по отношению к йоду составляют: 3,98 + 3,16 + 2,96 + 2,66 = 12,76/4 3,19.
  10. ^ Гелий изображен выше бериллия в целях согласованности электронной конфигурации; как благородный газ он обычно располагается выше неона, в группе 18.
  11. ^ Конечный результат — четно-нечетная разница между периодами (за исключением s-блока ): элементы в четных периодах имеют меньшие атомные радиусы и предпочитают терять меньше электронов, в то время как элементы в нечетных периодах (за исключением первого) отличаются в противоположном направлении. Многие свойства в p-блоке затем показывают зигзагообразную, а не плавную тенденцию вдоль группы. Например, фосфор и сурьма в нечетных периодах группы 15 легко достигают степени окисления +5, тогда как азот, мышьяк и висмут в четных периодах предпочитают оставаться на уровне +3. [87]
  12. ^ Состояния окисления, которые обозначают гипотетические заряды для концептуализации распределения электронов в химических связях, не обязательно отражают чистый заряд молекул или ионов. Эта концепция иллюстрируется анионами, такими как NO 3 − , где атом азота считается имеющим степень окисления +5 из-за распределения электронов. Однако чистый заряд иона остается −1. Такие наблюдения подчеркивают роль состояний окисления в описании потери или получения электронов в контекстах связывания, отличную от указания фактического электрического заряда, особенно в ковалентно связанных молекулах.
  13. ^ Гринвуд [93] прокомментировал, что: «То, в какой степени металлические элементы имитируют бор (имея меньше электронов, чем орбиталей, доступных для связывания), стало плодотворной объединяющей концепцией в развитии химии металлоборана... Действительно, металлы упоминались как «почетные атомы бора» или даже как «атомы гибкобора». Обратное отношение, очевидно, также справедливо».
  14. ^ Например, проводимость графита составляет 3 × 10 4 См•см −1. [94] тогда как проводимость марганца составляет 6,9 × 10 3 См•см −1 . [95]
  15. ^ Гомополиатомный катион состоит из двух или более атомов одного и того же элемента, связанных вместе и несущих положительный заряд, например, N 5 + , O 2 + и Cl 4 + . Это необычное поведение для неметаллов, поскольку образование катионов обычно связано с металлами, а неметаллы обычно связаны с образованием анионов. Гомополиатомные катионы также известны для углерода, фосфора, сурьмы, серы, селена, теллура, брома, йода и ксенона. [97]
  16. ^ Из двенадцати категорий в периодической таблице Королевского общества пять отображаются только с фильтром по металлу, три — только с фильтром по неметаллу и четыре — с обоими фильтрами. Интересно, что шесть элементов, отмеченных как металлоиды (бор, кремний, германий, мышьяк, сурьма и теллур), отображаются под обоими фильтрами. Шесть других элементов (113–118: нихоний, флеровий, московий, ливерморий, теннессин и оганесон), статус которых неизвестен, также отображаются под обоими фильтрами, но не включены ни в одну из двенадцати цветовых категорий.
  17. ^ Кавычки отсутствуют в источнике; здесь они используются для того, чтобы было ясно, что источник использует слово «неметаллы» как формальный термин для подмножества рассматриваемых химических элементов, а не применяет его к неметаллам в целом.
  18. ^ Различные конфигурации этих неметаллов были названы, например, основными неметаллами, [107] биоэлементами, [108] центральными неметаллами, [109] CHNOPS, [110] эссенциальными элементами, [111] «неметаллами», [112] [q] сиротскими неметаллами, [113] или окислительно-восстановительными неметаллами. [114]
  19. ^ Мышьяк стабилен в сухом воздухе. Длительное воздействие влажного воздуха приводит к образованию черного поверхностного слоя. «Мышьяк нелегко подвергается воздействию воды, щелочных растворов или неокисляющих кислот». [119] Иногда его можно найти в природе в несвязанной форме. [120] Он имеет положительный стандартный восстановительный потенциал (As → As 3+ + 3e = +0,30 В), что соответствует классификации полублагородных металлов. [121]
  20. ^ "Кристаллический бор относительно инертен." [115] Кремний "обычно крайне инертен." [116] "Германий является относительно инертным полуметаллом." [117] "Чистый мышьяк также относительно инертен." [118] [с] "Металлическая сурьма … инертна при комнатной температуре." [122] "По сравнению с S и Se , Te имеет относительно низкую химическую реактивность." [123]
  21. ^ В схемах классификации часто встречаются размытость границ и перекрытия. [126]
  22. ^ Джонс придерживается философского или прагматического взгляда на эти вопросы. Он пишет: «Хотя классификация является неотъемлемой чертой всех отраслей науки, на границах всегда есть сложные случаи. Граница класса редко бывает резкой  ... Ученые не должны терять сон из-за сложных случаев. Пока система классификации выгодна для экономии описания, структурирования знаний и нашего понимания, а сложные случаи составляют незначительное меньшинство, тогда сохраняйте ее. Если система становится менее полезной, тогда откажитесь от нее и замените ее системой, основанной на других общих характеристиках». [126]
  23. ^ Для сравнения свойств металлов, металлоидов и неметаллов см. Rudakiya & Patel (2021), стр. 36.
  24. ^ Оксиды металлов обычно несколько ионные, в зависимости от электроположительности металлического элемента. [137] С другой стороны, оксиды металлов с высокими степенями окисления часто являются либо полимерными, либо ковалентными. [138] Полимерный оксид имеет связанную структуру, состоящую из нескольких повторяющихся единиц. [139]
  25. ^ В качестве исключения, исследование, опубликованное в 2012 году, отметило наличие 0,04% собственного фтора ( F
    2    ) по весу в антозоните , приписывая эти включения излучению от крошечных количеств урана. [168]
  26. ^ Радон иногда встречается как потенциально опасный загрязнитель внутри помещений [170]
  27. ^ Термин «ископаемый» не следует путать с современным использованием термина « ископаемый» для обозначения сохранившихся останков, отпечатков или следов любого некогда живого существа.
  28. ^ Естественная классификация основывалась на «всех признаках веществ, подлежащих классификации, в отличие от «искусственных классификаций», основанных на одном единственном признаке», таком как сродство металлов к кислороду. «Естественная классификация в химии рассматривала бы самые многочисленные и самые существенные аналогии». [211]
  29. ^ Отношение Голдхаммера-Герцфельда примерно равно кубу атомного радиуса, деленного на молярный объем . [217] Более конкретно, это отношение силы, удерживающей внешние электроны отдельного атома на месте, к силам, действующим на те же электроны от взаимодействия между атомами в твердом или жидком элементе. Когда межатомные силы больше или равны атомной силе, указывается на блуждаемость внешних электронов и предсказывается металлическое поведение. В противном случае ожидается неметаллическое поведение.
  30. ^ Звонкость — это издавание звенящего звука при ударе.
  31. ^ Диапазон жидкости — это разница между температурой плавления и температурой кипения.
  32. ^ Параметр Мотта равен N  1/3 ɑ* H , где N — число атомов в единице объема, а ɑ* H — «их эффективный размер, обычно принимаемый за эффективный радиус Бора максимума в распределении вероятности самых внешних (валентных) электронов». В условиях окружающей среды для значения разделительной линии между металлами и неметаллами дается значение 0,45.
  33. ^ Хотя триоксид сурьмы обычно относят к амфотерным веществам, его очень слабые кислотные свойства преобладают над свойствами очень слабого основания. [234]
  34. ^ Джонсон считал бор неметаллом, а кремний, германий, мышьяк, сурьму, теллур, полоний и астат — «полуметаллами», т. е. металлоидами.
  35. ^ (a) Таблица включает элементы до эйнштейния (99), за исключением астата (85) и франция (87), с плотностями и большинством электроотрицательностей по Эйлворду и Финдли; [235] Электроотрицательности благородных газов взяты из Рама, Зенга и Хоффмана. [236]
    (b) Обзор определений термина «тяжелый металл» сообщил критерии плотности в диапазоне от более 3,5 г/см 3 до более 7 г/см 3 ; [237]
    (c) Вернон указал минимальную электроотрицательность 1,9 для металлоидов по пересмотренной шкале Полинга; [3]
  36. ^ Все четыре имеют менее стабильные нехрупкие формы: углерод в виде расслоенного (расширенного) графита , [256] [257] и в виде углеродной нанотрубчатой ​​проволоки; [258] фосфор в виде белого фосфора (мягкий как воск, пластичный и может быть разрезан ножом при комнатной температуре); [49] сера в виде пластичной серы; [50] и селен в виде селеновой проволоки. [51]
  37. ^ Металлы имеют значения электропроводности от6,9 × 10 3  См• см −1 для марганца6,3 × 10 5 для серебра . [260]
  38. ^ Металлоиды имеют значения электропроводности от1,5 × 10−6  См•см −1 для бора3,9 × 10 4 для мышьяка . [261]
  39. ^ Неклассифицированные неметаллы имеют значения электропроводности от прибл.1 × 10−18  См•см −1 для элементарных газов3 × 10 4 в графите. [94]
  40. ^ Галогенные неметаллы имеют значения электропроводности от прибл.1 × 10−18 См •  см −1 для F и Cl в1,7 × 10−8  См•см −1 для йода. [94] [ 262]
  41. ^ Элементарные газы имеют значения электропроводности около.1 × 10 -18  См•см -1 . [94]
  42. ^ Металлоиды всегда дают «соединения менее кислотные по характеру, чем соответствующие соединения [типичных] неметаллов». [247]
  43. ^ Триоксид мышьяка реагирует с триоксидом серы, образуя «сульфат» мышьяка As 2 (SO 4 ) 3 . [270] Это вещество по своей природе ковалентное, а не ионное; [271] его также называют As 2 O 3 ·3SO 3 . [272]
  44. ^ НЕТ
    2    , Н
    2    О
    5    , ТАК
    3    , SeO
    3    сильно кислые. [273]
  45. ^ H 2 O, CO, NO, N 2 O — нейтральные оксиды; CO и N 2 O — «формально ангидриды муравьиной и азотноватистой кислот , соответственно, а именно: CO + H 2 O → H 2 CO 2 (HCOOH, муравьиная кислота); N 2 O + H 2 O → H 2 N 2 O 2 (азотноватистая кислота)». [274]
  46. ^ ClO
    2    , Кл
    2    О
    7    , я
    2    О
    5    сильно кислые. [275]
  47. ^ Металлы, образующие стекла: ванадий, молибден, вольфрам, алюминий, индий, таллий, олово, свинец и висмут. [278]
  48. ^ Неклассифицированные неметаллы, образующие стекла, — фосфор, сера, селен; [278] CO 2 образует стекло при 40 ГПа. [280]
  49. ^ Гелид динатрия ( Na2He ) — это соединение гелия и натрия, стабильное при высоких давлениях выше 113 ГПа. Аргон образует сплав с никелем при 140 ГПа и близко к 1500 К, однако при этом давлении аргон уже не является благородным газом. [288]
  50. ^ Значения для благородных газов взяты из Рама, Зенга и Хоффмана. [236]

Ссылки

Цитаты

  1. ^ abc Ларраньяга, Льюис и Льюис 2016, стр. 988
  2. ^ ab Steudel 2020, стр. 43: Монография Штейделя представляет собой обновленный перевод пятого немецкого издания 2013 года, включающий литературу по весну 2019 года.
  3. ^ abcde Вернон 2013
  4. ^ ab Goodrich 1844, стр. 264; The Chemical News 1897, стр. 189; Hampel & Hawley 1976, стр. 174, 191; Lewis 1993, стр. 835; Hérold 2006, стр. 149–50
  5. ^ В: Рестрепо и др. 2006, с. 411; Торнтон и Бердетт, 2010, с. 86; Герман, Хоффманн и Эшкрофт, 2013 г., стр. 11604–1–11604–5; Сп: Мьюс и др. 2019 год; Fl: Флорес и др. 2022 год; Например: Смитс и др. 2020 год
  6. ^ Wismer 1997, стр. 72: H, He, C, N, O, F, Ne, S, Cl, Ar, As, Se, Br, Kr, Sb, I, Xe; Powell 1974, стр. 174, 182: P, Te; Greenwood & Earnshaw 2002, стр. 143: B; Field 1979, стр. 403: Si, Ge; Addison 1964, стр. 120: Rn
  7. ^ Pascoe 1982, стр. 3 [ сломанный якорь ]
  8. ^ Мэлоун и Долтер 2010, стр. 110–111
  9. ^ abc Porterfield 1993, стр. 336
  10. ^ Годовиков и Ненашева 2020, с. 4; Морли и Мьюир 1892, с. 241
  11. ^ ab Vernon 2020, стр. 220; Rochow 1966, стр. 4
  12. ^ Периодическая таблица элементов ИЮПАК
  13. ^ Бергер 1997, стр. 71–72.
  14. ^ Гатти, Токатли и Рубио 2010
  15. ↑ Wibaut 1951, стр. 33: «Многие вещества ...бесцветны и поэтому не проявляют избирательного поглощения в видимой части спектра».
  16. ^ Эллиот 1929, стр. 629
  17. ^ Фокс 2010, стр. 31
  18. ↑ Tidy 1887, стр. 107–108; Koenig 1962, стр. 108
  19. ^ Wiberg 2001, стр. 416; Здесь Wiberg имеет в виду йод.
  20. ^ abcdef Книн, Роджерс и Симпсон 1972, стр. 261–264
  21. ^ ab Джонсон 1966, стр. 4
  22. ^ abcde Aylward & Findlay 2008, стр. 6–12
  23. ^ ab Jenkins & Kawamura 1976, стр. 88
  24. ^ Карапелла 1968, стр. 30
  25. ^ Zumdahl & DeCoste 2010, стр. 455, 456, 469, A40; Earl & Wilford 2021, стр. 3-24
  26. ^ Corb, BW; Wei, WD; Averbach, BL (1982). «Атомные модели аморфного селена». Журнал некристаллических твердых тел . 53 (1–2): 29–42. Bibcode : 1982JNCS...53...29C. doi : 10.1016/0022-3093(82)90016-3.
  27. ^ Виберг 2001, стр. 780
  28. ^ Виберг 2001, стр. 824, 785
  29. ^ Эрл и Уилфорд 2021, стр. 3-24
  30. ^ Секиерски и Берджесс 2002, стр. 86
  31. ^ Шарлье, Гонзе и Мишено, 1994 г.
  32. ^ Taniguchi et al. 1984, стр. 867: «... черный фосфор ... [характеризуется] широкими валентными зонами с довольно делокализованной природой».; Carmalt & Norman 1998, стр. 7: «Поэтому следует ожидать, что фосфор ... будет обладать некоторыми свойствами металлоида».; Du et al. 2010: Считается, что межслоевые взаимодействия в черном фосфоре, которые приписываются силам Ван-дер-Ваальса-Кизома, способствуют уменьшению ширины запрещенной зоны объемного материала (расчетное значение 0,19 эВ; наблюдаемое значение 0,3 эВ) по сравнению с большей шириной запрещенной зоны одного слоя (расчетное значение ~0,75 эВ).
  33. ^ Виберг 2001, стр. 742
  34. ↑ Эванс 1966, стр. 124–25.
  35. ^ Виберг 2001, стр. 758.
  36. ^ Стьюк 1974, стр. 178; Донохью 1982, стр. 386–87; Коттон и др. 1999, стр. 501
  37. ^ Steudel 2020, стр. 601: "... Можно ожидать значительного перекрытия орбиталей. По-видимому, в кристаллическом йоде существуют межмолекулярные многоцентровые связи, которые распространяются по всему слою и приводят к делокализации электронов, подобной таковой в металлах. Это объясняет некоторые физические свойства йода: темный цвет, блеск и слабую электропроводность, которая в 3400 раз сильнее внутри слоев, чем перпендикулярно им. Таким образом, кристаллический йод является двумерным полупроводником."; Segal 1989, стр. 481: "Йод проявляет некоторые металлические свойства ..."
  38. ^ Тейлор 1960, с. 207; Брант 1919, с. 34
  39. ^ ab Green 2012, стр. 14
  40. ^ Спенсер, Боднер и Рикард 2012, стр. 178
  41. ^ Редмер, Hensel & Holst 2010, предисловие
  42. ^ ab Keeler & Wothers 2013, стр. 293
  43. ^ ДеКок и Грей 1989, стр. 423, 426—427
  44. ^ Боресков 2003, стр. 45
  45. ^ ab Эшкрофт и Мермин
  46. ^ Ян 2004, стр. 9
  47. ^ Wiberg 2001, стр. 416, 574, 681, 824, 895, 930; Siekierski & Burgess 2002, стр. 129
  48. ^ Weertman, Johannes; Weertman, Julia R. (1992). Элементарная теория дислокаций. Нью-Йорк: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-506900-6.
  49. ^ Фарадей 1853, стр. 42; Холдернесс и Берри 1979, стр. 255
  50. ^ ab Partington 1944, стр. 405
  51. ^ abc Реньо 1853, стр. 208
  52. ^ Scharf, TW; Prasad, SV (январь 2013 г.). «Твердые смазочные материалы: обзор». Journal of Materials Science . 48 (2): 511–531. Bibcode : 2013JMatS..48..511S. doi : 10.1007/s10853-012-7038-2. ISSN  0022-2461.
  53. ^ Бартон 2021, стр. 200
  54. ^ Виберг 2001, стр. 796
  55. ^ Шан и др. 2021
  56. ^ Тан и др. 2021
  57. ^ Steudel 2020, passim; Carrasco et al. 2023; Shanabrook, Lannin & Hisatsune 1981, стр. 130–133
  58. ^ Уэллер и др. 2018, предисловие
  59. ^ ab Эбботт 1966, стр. 18
  60. ^ Гангули 2012, стр. 1-1
  61. ^ ab Aylward & Findlay 2008, стр. 132
  62. ^ abc Aylward & Findlay 2008, стр. 126
  63. ^ Иглсон 1994, 1169
  64. ^ Муди 1991, стр. 365
  65. ^ Дом 2013, стр. 427
  66. ^ Льюис и Дин 1994, стр. 568
  67. ^ Смит 1990, стр. 177–189.
  68. ^ Йодер, Суйдам и Снавли 1975, стр. 58
  69. ^ Янг и др. 2018, стр. 753
  70. ^ Браун и др. 2014, стр. 227
  71. ^ Секиерски и Берджесс 2002, стр. 21, 133, 177.
  72. ^ Мур 2016; Берфорд, Пассмор и Сандерс 1989, стр. 54
  73. ^ Брэди и Сенезе 2009, стр. 69
  74. ^ Служба химических рефератов 2021
  75. ^ Эмсли 2011, стр. 81
  76. ^ Кокелл 2019, стр. 210
  77. ^ Скотт 2014, стр. 3
  78. ^ Эмсли 2011, стр. 184
  79. ^ Йенсен 1986, стр. 506
  80. ^ Ли 1996, стр. 240
  81. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 43
  82. ^ Кресси 2010
  83. ^ Секиерски и Берджесс, 2002, стр. 24–25.
  84. ^ Секиерски и Берджесс 2002, стр. 23
  85. ^ Петрушевский и Цветкович 2018; Грочала 2018
  86. ^ Книн, Роджерс и Симпсон 1972, стр. 226, 360; Сикьерски и Берджесс 2002, стр. 52, 101, 111, 124, 194
  87. ^ Шерри 2020, стр. 407–420
  88. ^ Щукарев 1977, стр. 229
  89. ^ ab Cox 2004, стр. 146
  90. ^ Видж и др. 2001
  91. ^ Дорси 2023, стр. 12–13
  92. ^ Хамфри 1908
  93. ^ Гринвуд 2001, стр. 2057
  94. ^ abcd Богородицкий и Пасынков 1967, с. 77; Дженкинс и Кавамура 1976, с. 88
  95. ^ Десаи, Джеймс и Хо 1984, стр. 1160
  96. ^ Штейн 1983, стр. 165
  97. ^ Энгессер и Кроссинг 2013, с. 947
  98. ^ Швейцер и Пестерфилд 2010, стр. 305
  99. ^ Рик 1967, стр. 97: Триоксид вольфрама растворяется в плавиковой кислоте, образуя оксифторидный комплекс .
  100. ^ Виберг 2001, стр. 1279
  101. ^ Pyper, NC (2020-09-18). «Относительность и периодическая таблица». Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 378 (2180): 20190305. Bibcode : 2020RSPTA.37890305P. doi : 10.1098/rsta.2019.0305. ISSN  1364-503X. PMID  32811360.
  102. ^ Power 2010; Crow 2013; Weetman & Inoue 2018
  103. ^ Энциклопедия Британника 2021
  104. ^ Королевское химическое общество 2021
  105. ^ ab Matson & Orbaek 2013, стр. 203
  106. ^ Кернион и Маскетта 2019, с. 191; Цао и др. 2021, стр. 20–21; Хусейн и др. 2023 год; также называемые «неметаллическими галогенами»: Chambers & Holliday 1982, стр. 273–274; Больманн 1992, с. 213; Йентч и Матиле, 2015, с. 247 или «стабильные галогены»: Василакис, Калемос и Мавридис 2014, стр. 1; Хэнли и Кога, 2018, с. 24; Кайхо 2017, гл. 2, с. 1
  107. ↑ Уильямс 2007, стр. 1550–1561: H, C, N, P, O, S
  108. ^ Wächtershäuser 2014, с. 5: Н, С, Н, П, О, С, Се
  109. ^ Хенгевельд и Федонкин 2007, стр. 181–226: C, N, P, O, S.
  110. ↑ Уэйкман 1899, стр. 562
  111. ↑ Fraps 1913, стр. 11: H, C, Si, N, P, O, S, Cl
  112. ^ Парамешваран и др. 2020, стр. 210: H, C, N, P, O, S, Se
  113. ^ Найт 2002, стр. 148: H, C, N, P, O, S, Se
  114. ^ Фраусто да Силва и Уильямс 2001, с. 500: Н, С, Н, О, С, Се
  115. ^ Чжу и др. 2022
  116. ^ Могилы 2022
  117. ^ Розенберг 2013, стр. 847
  118. ^ Ободовский 2015, стр. 151
  119. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 552
  120. ^ Иглсон 1994, стр. 91
  121. ^ Хуан 2018, стр. 30, 32
  122. ^ Орисакве 2012, стр. 000
  123. ^ Инь и др. 2018, стр. 2
  124. ^ ab Moeller et al. 1989, стр. 742
  125. ↑ Уайтфорд и Коффин 1939, стр. 239.
  126. ^ ab Jones 2010, стр. 169–71
  127. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 419
  128. ↑ Тайлер 1948, стр. 105; Рейлли 2002, стр. 5–6
  129. ^ Джолли 1966, стр. 20
  130. ^ Клагстон и Флемминг 2000, стр. 100–101, 104–105, 302
  131. ^ Маошэн 2020, стр. 962
  132. ^ Мазей 2020
  133. ^ Виберг 2001, стр. 402
  134. ^ Рудольф 1973, стр. 133: «Кислород и галогены в частности  ... являются поэтому сильными окислителями».
  135. ^ Дэниел и Рапп 1976, стр. 55
  136. ^ ab Коттон и др. 1999, стр. 554
  137. ^ Вудворд и др. 1999, стр. 133–194.
  138. ↑ Филлипс и Уильямс 1965, стр. 478–479.
  139. ^ Мёллер и др. 1989, стр. 314
  140. ^ Ланфорд 1959, стр. 176
  141. ^ Эмсли 2011, стр. 478
  142. ^ Зеесе и Дауб 1985, стр. 65
  143. ^ Маккей, Маккей и Хендерсон 2002, стр. 209, 211
  144. ^ Казинс, Дэвидсон и Гарсиа-Виво, 2013, стр. 11809–11811.
  145. ^ ab Cao et al. 2021, стр. 4
  146. ^ Липтрот 1983, стр. 161; Мэлоун и Долтер 2008, стр. 255
  147. ^ Виберг 2001, стр. 255–257.
  148. ^ Скотт и Канда 1962, стр. 153
  149. ^ Тейлор 1960, стр. 316
  150. ^ ab Emsley 2011, везде
  151. ^ Crawford 1968, стр. 540; Benner, Ricardo & Carrigan 2018, стр. 167–168: «Стабильность связи углерод-углерод  ... сделала ее элементом первого выбора для создания каркаса биомолекул. Водород необходим по многим причинам; по крайней мере, он завершает цепи CC. Гетероатомы (атомы, которые не являются ни углеродом, ни водородом) определяют реакционную способность биомолекул, созданных на основе углерода. В  ... жизни это кислород, азот и, в меньшей степени, сера, фосфор, селен и иногда галоген».
  152. ^ abc Cao et al. 2021, стр. 20
  153. ^ Чжао, Ту и Чан 2021
  154. ^ Wasewar 2021, стр. 322–323
  155. ^ Месслер 2011, стр. 10
  156. ^ Кинг 1994, стр. 1344; Пауэлл и Тимс 1974, стр. 189–191; Као и др. 2021, стр. 20–21
  157. ^ Вернон 2020, стр. 221–223; Рейнер-Кэнхэм 2020, стр. 216
  158. ^ Чандра Рентгеновский центр 2018
  159. ^ Чапин, Мэтсон и Витоусек 2011, стр. 27
  160. ^ ab Fortescue 1980, стр. 56
  161. ^ Георгиевский 1982, стр. 58
  162. ^ Pepin, RO; Porcelli, D. (2002-01-01). «Происхождение благородных газов на планетах земной группы». Обзоры по минералогии и геохимии . 47 (1): 191–246. Bibcode :2002RvMG...47..191P. doi :10.2138/rmg.2002.47.7. ISSN  1529-6466.
  163. ^ Чжу и др. 2014, стр. 644–648.
  164. ^ Кляйн и Датроу 2007, стр. 435 [ сломанный якорь ]
  165. ^ Кокелл 2019, стр. 212, 208–211
  166. ^ Эмсли 2011, стр. 363, 379
  167. ^ Эмсли 2011, стр. 516
  168. ^ Шмедт, Мангстл и Краус 2012, стр. 7847‒7849
  169. ^ Emsley 2011, стр. 39, 44, 80–81, 85, 199, 248, 263, 367, 478, 531, 610; Smulders 2011, стр. 416–421; Chen 1990, часть 17.2.1; Hall 2021, стр. 143: H (основной компонент воды); He (воздушные шары для вечеринок); B (в моющих средствах ); C (в карандашах , как графит); N ( пивные штучки ); O (как перекись , в моющих средствах ); F (как фторид , в зубной пасте ); Ne (освещение); Si (в стеклянной посуде); P ( спички ); S (средства для ухода за садом); Cl ( компонент отбеливателя ); Ar ( изолированные окна ); Ge (в широкоугольных объективах камер ); Se ( стекло ; солнечные батареи ); Br (в виде бромида , для очистки воды в спа-салонах); Kr (энергосберегающие люминесцентные лампы ); Sb (в батареях); Te (в керамике , солнечных батареях, перезаписываемых DVD-дисках ); I (в антисептических растворах); Xe (в ячейках плазменных телевизоров , технология, которая впоследствии стала ненужной из-за недорогих светодиодных и органических светодиодных дисплеев ).
  170. ^ Марони 1995, стр. 108–123.
  171. ^ Имбертиерти 2020: H, He, B, C, N, O, F, Si, P, S, Cl, Ar, As, Se, Br, Kr, Sb, Te, I, Xe и Rn
  172. ^ Челе 2016; Винстел 2000; Дэвис и др. 2006, с. 431–432; Грондзик и др. 2010, с. 561: Cl, Ar, Ge, As, Se, Br, Kr, Te, I и Xe.
  173. ^ Оксфордский словарь английского языка ; Eagleson 1994 (все за исключением германиевой кислоты ); Wiberg 2001, стр. 897, германиевая кислота: H, B, C, N, O, F, Si, P, S, Cl, Ge, As, Sb, Br, Te, I и Xe
  174. ^ Бхувалка и др. 2021, стр. 10097–10107: H, He, B, C, N, O, F, Si, P, S, Cl, Ar, Br, Sb, Te и I
  175. ^ Кинг 2019, стр. 408: H, He, B, C, N, O, F, Si, P, S, Cl, Ge, As, Se, Br, Sb
  176. ^ Эмсли 2011, стр. 98, 117, 331, 487; Грешам и др. 2015, стр. 25, 55, 60, 63: H, He, B, C, N, O, F, Si, P, S, Cl, Ar, Se, Sb
  177. ^ Бирд и др. 2021; Слай 2008: H, B, C (включая графит), N, O, F, Si, P, S, Cl, Ar, Br и Sb
  178. ^ Рейнхардт и др. 2015; Иглсон 1994, стр. 1053: H, He, C, N, O, F, P, S и Ar
  179. ^ Windmeier & Barron 2013: H, He, N, O, F, Ne, S, Cl и Ar
  180. ^ Кииски и др. 2016: Ч, Б, С, Н, О, Си, П, С
  181. ^ Эмсли 2011, стр. 113, 231, 327, 362, 377, 393, 515:: H, C, N, O, P, S, Cl
  182. ^ Брандт и Вайлер 2000: H, He, C, N, O, Ar
  183. ^ Харбисон, Буржуа и Джонсон 2015, стр. 364
  184. ^ Болин 2017, стр. 2-1
  185. ^ Джордан 2016
  186. ^ Стиллман 1924, стр. 213
  187. ^ де Л'Оне 1566, стр. 7
  188. ^ Лемери 1699, с. 118; Дежонге 1998, с. 329
  189. ↑ Лавуазье 1790, стр. 175
  190. ^ Стратерн 2000, стр. 239
  191. ^ Мур, Ф. Дж.; Холл, Уильям Т. (1918). История химии. McGraw-Hill. стр. 99. Получено 01.08.2024 .Таблица Лавуазье воспроизведена на странице 99.
  192. ^ Крисвелл 2007, стр. 1140
  193. ^ Зальцберг 1991, стр. 204
  194. ↑ Френд Дж. Н. 1953, Человек и химические элементы, 1-е изд., Charles Scribner's Sons, Нью-Йорк
  195. ↑ Берцелиус 1811, стр. 258.
  196. ^ Партингтон 1964, стр. 168
  197. ^ ab Bache 1832, стр. 250
  198. ^ Апджон, Дж. (1864). Справочник по металлоидам. Соединенное Королевство: Longman.
  199. ^ abc Химические новости и журнал физической науки 1864
  200. ^ Голдсмит 1982, стр. 526
  201. ^ Роско и Шормлеммер 1894, стр. 4
  202. ↑ Глинка 1960, стр. 76
  203. ↑ Герольд 2006, стр. 149–150.
  204. ↑ Оксфордский словарь английского языка 1989 г.
  205. ^ Кемсхед 1875, стр. 13
  206. ^ Бертомеу-Санчес и др. 2002, стр. 248–249.
  207. ↑ Дюпаскье 1844, стр. 66–67.
  208. ↑ Бах 1832, стр. 248–276.
  209. ↑ Ренуф 1901, стр. 268.
  210. ^ Бертомеу-Санчес и др. 2002, с. 248
  211. ^ Бертомеу-Санчес и др. 2002, с. 236
  212. ↑ Хёфер 1845, стр. 85
  213. ↑ Дюма 1828; Дюма 1859
  214. ^ ab Harris 1803, стр. 274
  215. ↑ Смит 1906, стр. 646–647.
  216. ^ Пляж 1911
  217. ^ Эдвардс и Сиенко 1983, стр. 693
  218. ^ Херцфельд 1927; Эдвардс 2000, стр. 100–103.
  219. ^ Эдвардс 2010, стр. 941–965
  220. ^ Кубашевский 1949, стр. 931–940
  221. ^ Бутера, Ричард А.; Вальдек, Дэвид Х. (сентябрь 1997 г.). «Зависимость сопротивления от температуры для металлов, полупроводников и сверхпроводников». Журнал химического образования . 74 (9): 1090. Bibcode : 1997JChEd..74.1090B. doi : 10.1021/ed074p1090. ISSN  0021-9584.
  222. ↑ Стотт 1956, стр. 100–102.
  223. ^ Уайт 1962, стр. 106
  224. ^ Мартин 1969, стр. 6
  225. ↑ Пэриш 1977, стр. 178
  226. ^ Рао и Гангули 1986
  227. ^ Смит и Дуайер 1991, стр. 65
  228. ^ Скотт 2001, стр. 1781
  229. ^ Суреш и Кога 2001, стр. 5940–5944.
  230. ^ Яо Б, ​​Кузнецов ВЛ, Сяо Т и др. (2020). «Металлы и неметаллы в периодической таблице». Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 378 (2180): 1–21. Bibcode : 2020RSPTA.37800213Y. doi : 10.1098/rsta.2020.0213. PMC 7435143. PMID 32811363  . 
  231. ↑ Дэвид Найт (2004) «Дэви, сэр Хамфри, баронет (1778–1829)» Архивировано 24 сентября 2015 г. в Wayback Machine в Оксфордском национальном биографическом словаре , Oxford University Press
  232. ^ Эдвардс 2000, стр. 85
  233. ^ Джонсон 1966, стр. 3–6, 15
  234. ^ Школьников 2010, стр. 2127
  235. ^ Эйлворд и Финдли 2008, стр. 6–13; 126
  236. ^ ab Rahm, Zeng & Hoffmann 2019, стр. 345
  237. ^ Даффус 2002, стр. 798
  238. ^ Hein & Arena 2011, стр. 228, 523; Timberlake 1996, стр. 88, 142; Kneen, Rogers & Simpson 1972, стр. 263; Baker 1962, стр. 21, 194; Moeller 1958, стр. 11, 178
  239. ^ Голдвайт и Шпильман 1984, стр. 130
  240. ^ Эмсли 1971, стр. 1
  241. ^ Одерберг 2007, стр. 97
  242. ↑ Книн, Роджерс и Симпсон 1972, стр. 218–219.
  243. ^ Герман 1999, стр. 702
  244. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 466
  245. ^ Аткинс и др. 2006, стр. 320–21
  246. ^ Жигальский и Джонс 2003, с. 66
  247. ^ abc Rochow 1966, стр. 4
  248. ^ Wiberg 2001, стр. 780; Emsley 2011, стр. 397; Rochow 1966, стр. 23, 84
  249. ^ Книн, Роджерс и Симпсон 1972, стр. 439
  250. ↑ Книн, Роджерс и Симпсон 1972, стр. 321, 404, 436.
  251. ^ Книн, Роджерс и Симпсон 1972, стр. 465
  252. ^ Книн, Роджерс и Симпсон 1972, стр. 308
  253. ^ Трегартен 2003, стр. 10
  254. ^ Льюис 1993, стр. 28, 827
  255. ^ Льюис 1993, стр. 28, 813
  256. ^ Чунг 1987
  257. ^ Годфрин и Лаутер 1995, стр. 216–218.
  258. ^ Янас, Кабреро-Вилатела и Балмер, 2013 г.
  259. ^ Виберг 2001, стр. 416
  260. ^ Десаи, Джеймс и Хо 1984, стр. 1160; Матула 1979, с. 1260
  261. ^ Шефер 1968, с. 76; Карапелла 1968, стр. 29–32.
  262. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 804
  263. ^ Книн, Роджерс и Симпсон 1972, стр. 264
  264. ^ Рейнер-Кэнхэм 2018, стр. 203
  265. ↑ Welcher 2009, стр. 3–32: «Элементы изменяются от  ... металлоидов до умеренно активных неметаллов, очень активных неметаллов и благородных газов».
  266. ^ Макин 2014, стр. 80
  267. ↑ Джонсон 1966, стр. 105–108.
  268. ↑ Штейн 1969, стр. 5396‒5397; Питцер 1975, стр. 760‒761
  269. ^ Рохов 1966, стр. 4; Аткинс и др. 2006, стр. 8, 122–123
  270. ^ Виберг 2001, стр. 750.
  271. ^ Дуглас и Мерсье 1982, стр. 723
  272. ^ Джиллеспи и Робинсон 1959, стр. 418
  273. ^ Сандерсон 1967, с. 172; Мингос 2019, с. 27
  274. ^ Дом 2008, стр. 441
  275. ^ Мингос 2019, с. 27; Сандерсон 1967, с. 172
  276. ^ Виберг 2001, стр. 399
  277. ^ Кленинг и Аппельман 1988, с. 3760
  278. ^ ab Rao 2002, стр. 22
  279. ↑ Сидоров 1960, стр. 599–603.
  280. ^ Макмиллан 2006, стр. 823
  281. ^ Уэллс 1984, стр. 534
  282. ^ ab Puddephatt & Monaghan 1989, стр. 59
  283. ↑ Кинг 1995, стр. 182.
  284. ^ Риттер 2011, стр. 10
  285. ^ Ямагути и Шираи 1996, стр. 3
  286. ^ Вернон 2020, стр. 223
  287. ^ Вудворд и др. 1999, стр. 134
  288. ^ Далтон 2019

Библиография

External links