قائمة الفئات البديلة من اللافلزات

شبه فلزفلزات غير مصنفةالهالوجينات غير المعدنيةالغاز النبيل
B، Si، Ge، As، Sb، Te، Po، AtH, C, N, P, O, S, SeF، Cl، Br، Iالهيليوم، النيون، الأرجون، الكريبتون، الزينون، الراون
قطع البورون بيتا متعددة البلوراتالأكسجين السائل في كأس زجاجيبروم سائل في وعاءأنبوب تفريغ مملوء بالكريبتون يتوهج باللون الأبيض المزرق

في الكيمياء ، بعد تصنيف العناصر غير المعدنية مثل السيليكون والكلور والهيليوم إما كأشباه فلزات أو هالوجينات أو غازات نبيلة ، فإن العناصر غير المعدنية المتبقية غير المصنفة هي الهيدروجين والكربون والنيتروجين والأكسجين والفوسفور والكبريت والسيلينيوم .

يتم تقسيم العناصر غير المعدنية أحيانًا إلى فئتين إلى سبع فئات أو مجموعات بديلة وفقًا، على سبيل المثال، للكهرسلبية ؛ والتجانس النسبي للهالوجينات؛ والبنية الجزيئية؛ والطبيعة الخاصة للهيدروجين ؛ والطبيعة المسببة للتآكل للأكسجين والهالوجينات؛ ومجموعاتها الخاصة؛ والاختلافات بناءً على ذلك.

علم التصنيف

تُوفّر التصنيفات اختصارًا في الوصف، وهي مفيدة في تنظيم المعرفة وفهم العلوم. [ 1 ] التمييز بين التصنيفات ليس مطلقًا، إذ قد تحدث تداخلات بين الحدود عندما تُظهر العناصر الشاذة في كل تصنيف خصائص أقل تميزًا، أو هجينة، أو غير نمطية. كما عبّر نيلسون: [ 2 ]

"...يجب الحرص على تذكر أن...[نظام التصنيف هذا] ليس إلا تقريبًا، ولا يمكن استخدامه إلا كدليل تقريبي لخصائص العناصر. ومع ذلك، إذا تم ذلك، فإنه يشكل تصنيفًا مفيدًا للغاية، وعلى الرغم من أن المتخصصين غالبًا ما يستهزئون به بسبب طبيعته التقريبية، إلا أن الحقيقة هي أن الكيميائيين الممارسين يستخدمونه كثيرًا، ولو بشكل غير واعٍ، عند التفكير في كيمياء العناصر المختلفة."

فصلان

اللافلزات التفاعليةالغاز النبيل
H, C, N, P, O, S, Se, F, Cl, Br, Iالهيليوم، النيون، الأرجون، الكريبتون، الزينون، الراون

روداكيا. تُصنف اللافلزات ببساطة وفقًا لميلها لتكوين المركبات الكيميائية. أما الهالوجينات فلا يتم تمييزها. [ 3 ]

ثلاثة فصول دراسية

اللافلزات الكهرسلبيةلا فلز ذو كهرسلبية عاليةالغاز النبيل
H, C, P, S, Se, IN, O, F, Cl, Brالهيليوم، النيون، الأرجون، الكريبتون، الزينون، الراون

Wulfsberg. The nonmetals are divided based on a loose correlation between electronegativity and oxidizing power. Very electronegative nonmetals have electronegativity values over 2.8; electronegative nonmetals have values of 1.9 to 2.8.[4]

Other nonmetalHalogenNoble gas
H, C, N, P, O, S, SeF, Cl, Br, IHe, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
PolyatomicelementDiatomic elementMonatomicelement (noble gas)
C, P, S, SeH, N, O, F, Cl, Br, IHe, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

Bettelheim et al. The nonmetals are distinguished based on the molecular structures of their most thermodynamically stable forms in ambient conditions.[5]Polyatomic nonmetals form structures or molecules in which each atom has two or three nearest neighbours (carbon: Cx; phosphorus: P4; sulfur: S8; selenium: Sex); diatomic nonmetals form molecules in which each atom has one nearest neighbour (hydrogen: H2; nitrogen: N2; oxygen: O2; fluorine: F2; chlorine: Cl2; bromine: Br2; iodine: I2); and the monatomic noble gases exist as isolated atoms (helium, neon, argon, krypton, xenon, radon) with no fixed nearest neighbour. This gradual reduction in the number of nearest neighbours corresponds (approximately) to a reduction in metallic character. A similar progression is seem among the metals. Metallic bonding tends to involve close-packed centrosymmetric structures with a high number of nearest neighbours. Post-transition metals and metalloids, sandwiched between the true metals and the nonmetals, tend to have more complex structures with an intermediate number of nearest neighbours

Four classes

HydrogenNonmetalHalogenNoble gas
HC, N, P, O, S, SeF, Cl, Br, IHe, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

Field & Gray. Hydrogen is placed by itself on account of it being "so different from all other elements".[6] The remaining nonmetals are divided into nonmetals, halogens, and noble gases, with the unnamed class being distinguished by including nonmetals with relatively strong interatomic bonding, and the metalloids being effectively treated as a third super-class alongside metals and nonmetals.

HydrogenCarbon and other nonmetalsHalogenNoble gas
HC, N, P, O, S, SeF, Cl, Br, IHe, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

Dinwiddle. A variant of Field & Gray in which carbon, nitrogen, oxygen, phosphorus, sulfur, and selenium are classified as carbon and other nonmetals.[7]

MetalloidIntermediatenonmetalCorrosivenonmetalNoble gas
B, Si, Ge, As, Sb, TeH, C, N, P, S, SeO, F, Cl, Br, Iالهيليوم، النيون، الأرجون، الكريبتون، الزينون، الراون

فيرنون. تُقسّم اللافلزات إلى أربع فئات تُكمّل التقسيم الرباعي للمعادن، حيث تُعامل المعادن النبيلة كمجموعة فرعية من المعادن الانتقالية . أما أشباه الفلزات فتُعامل على أنها لافلزات ضعيفة كيميائيًا، على غرار نظيراتها من المعادن الحدودية الضعيفة كيميائيًا . [ 8 ]

خمسة فصول دراسية

بورويدأورغانوجينالكبريتيدالكلوريدالغاز النبيل
ب، سيH، C، N، OP، S، SeF، Cl، Br، Iالهيليوم، النيون، الأرجون، الكريبتون، الزينون، الراون

دوباسكير. لم تكن الغازات النبيلة معروفة عام 1844 عندما نُشر هذا التصنيف. جُمعت الهيدروجين والكربون والنيتروجين والأكسجين معًا نظرًا لوجودها في الكائنات الحية. وُصفت الفوسفور والكبريت والسيلينيوم بأنها صلبة؛ متطايرة عند متوسط ​​درجة حرارة يتراوح بين 100 درجة مئوية والحرارة الحمراء؛ وقابلة للاحتراق والاشتعال. [ 9 ]

هيدروجينأشباه الموصلاتمواد أخرى غير معدنيةهالوجينالغاز النبيل
حB، Si، Ge، As، Sb، TeC, N, P, O, S, SeF، Cl، Br، Iالهيليوم، النيون، الأرجون، الكريبتون، الزينون، الراون

مايرز وآخرون. تُصنف أشباه الفلزات على أنها أشباه موصلات ، بينما يُصنف الكربون والنيتروجين والأكسجين والفوسفور والكبريت والسيلينيوم على أنها لا فلزات أخرى. [ 10 ]

هيدروجينشبه فلزاللافلزاتهالوجينالغاز النبيل
حB، Si، Ge، As، Sb، Te، PoC, N, P, O, S, SeF، Cl، Br، Iالهيليوم، النيون، الأرجون، الكريبتون، الزينون، الراون

دينجل. يُوضع الهيدروجين مرة أخرى بمفرده نظرًا لفرادته. تُقسّم اللافلزات المتبقية إلى أشباه فلزات، ولا فلزات (يُشار إليها باسم "اللافلزات الجوهرية")، وهالوجينات، وغازات نبيلة. ولأن أشباه الفلزات تُجاور الفلزات الانتقالية اللاحقة أو "الفلزات الفقيرة"، فقد يُعاد تسميتها إلى "لافلزات فقيرة". [ 11 ]

ستة أو سبعة فصول دراسية

هيدروجينالمجموعة 13المجموعة 14البنيكتوجينالكالكوجينهالوجينالغاز النبيل
حجن، بO,S,SeF، Cl، Br، Iالهيليوم، النيون، الأرجون، الكريبتون، الزينون، الرادون

بشكل عام، بعد تصنيف اللافلزات ذات الصلة إما كغازات نبيلة أو هالوجينات، تُدرس العناصر المتبقية على أساس كل مجموعة على حدة. ينتج عن ذلك ست أو سبع مجموعات من اللافلزات، اعتمادًا على كيفية التعامل مع البورون، الذي يُعتبر في بعض الحالات شبه فلز. يختلف حجم مجموعة المجموعة 14، ومجموعات اللافلزات من البنيكتوجينات والكالكوجينات والهالوجينات، تبعًا لكيفية التعامل مع السيليكون والجرمانيوم والزرنيخ والأنتيمون والسيلينيوم والتيلوريوم والأستاتين. في بعض الحالات، تُعتبر اللافلزات 2p، مثل الكربون والنيتروجين والأكسجين، وغيرها من اللافلزات [ 12 ] ، مختلفةً بما يكفي عن نظائرها الأثقل لتستدعي معالجات منفصلة. [ n 1 ]

ملحوظات

  1. على سبيل المثال، يتناول غرينوود وإيرنشو كيمياء اللافلزات في ثلاثة عشر فصلاً: (1) الهيدروجين؛ (2) البورون؛ (3) الكربون؛ (4) السيليكون؛ (5) الجرمانيوم (والقصدير والرصاص)؛ (6) النيتروجين؛ (7) الفوسفور؛ (8) الزرنيخ والأنتيمون (والبزموت)؛ (9) الأكسجين؛ (10) الكبريت؛ (11) السيلينيوم والتيلوريوم (والبولونيوم)؛ (12) الهالوجينات (الفلور، الكلور، البروم، اليود، الأستاتين)؛ و(13) الغازات النبيلة. [ 13 ]

مراجع

الاقتباسات

فهرس

  • بيركويتز، ج. 2012، ثورة غبار النجوم: القصة الجديدة لأصلنا في النجوم ، دار بروميثيوس للنشر، أمهرست، نيويورك، رقم ISBN 978-1-61614-549-1
  • بيتلهايم، ف. أ.، براون، و. هـ.، كامبل، م. ك.، فاريل، س. أ.، 2010، مقدمة في الكيمياء العامة والعضوية والحيوية ، الطبعة التاسعة، بروكس/كول، بلمونت، كاليفورنيا، رقم ISBN 978-0-495-39112-8
  • كاتلينج دي سي 2013، علم الأحياء الفلكي: مقدمة موجزة للغاية ، مطبعة جامعة أكسفورد، أكسفورد، رقم ISBN 978-0-19-958645-5
  • تشالونر ج. 2014، العناصر: الدليل الجديد لمكونات كوننا ، مجموعة كارلتون للنشر، رقم ISBN 978-0-233-00436-5
  • كروفورد إف إتش 1968، مقدمة في علم الفيزياء ، هاركورت، بريس آند وورلد، نيويورك
  • كريسي 2010، " الكيميائيون يعيدون تعريف الرابطة الهيدروجينيةمدونة أخبار نيتشر، تم الاطلاع عليها في 23 أغسطس 2017
  • كرونين إم دبليو 2003، "الملكية
  • دينجل أ. 2017، العناصر: جولة موسوعية في الجدول الدوري ، دار كواد للنشر، برايتون، رقم ISBN 978-0-85762-505-2
  • دينويدل ر، لامب هـ، فرانشيسكيتي د.ر، وفيني م (محررون) 2018، كيف يعمل العلم، دورلينج كيندرسلي، لندن
  • دوباسكير أ 1844، سمة الكيمياء الصناعية الأساسية، تشارلز سافي جوين، ليون
  • Field SQ & Gray T 2011، مكتبة عناصر ثيودور غراي، دار نشر بلاك دوغ وليفينثال، نيويورك، ISBN 978-1-57912-880-7
  • غارغو إم، باربييه بي، مارتن إتش، وريسي جيه (محررون) 2006، محاضرات في علم الأحياء الفلكي، المجلد 1، الجزء 1: الأرض المبكرة وموائل كونية أخرى للحياة ، سبرينغر، برلين، ISBN 3-540-29005-2
  • حكومة كندا 2015، الجدول الدوري للعناصر ، تم الاطلاع عليه في 30 أغسطس 2015
  • إيفانينكو، ن.ب.، غانييف، أ.أ.، سولوفييف، ن.د.، وموسكفين، ل.ن.، 2011، "تحديد العناصر النزرة في السوائل البيولوجية"، مجلة الكيمياء التحليلية ، المجلد 66، العدد 9، الصفحات  784-799 (784)، doi : 10.1134/S1061934811090036
  • جونز، بي دبليو، 2010، بلوتو: حارس النظام الشمسي الخارجي، جامعة كامبريدج، كامبريدج، رقم ISBN 978-0-521-19436-5
  • يورغنسن سي كيه 2012، أرقام الأكسدة وحالات الأكسدة ، سبرينغر-فيرلاغ، برلين، رقم ISBN 978-3-642-87760-5
  • يورغنسن، إس إي؛ ميتش، دبليو جيه، محرران. (1983). تطبيق النمذجة البيئية في الإدارة البيئية، الجزء أ . دار نشر إلسيفير للعلوم. ISBN 0-444-42155-6.
  • مايرز آر تي، أولدهام كيه بي، وتوتشي إس، 2004، كيمياء هولت ، طبعة المعلم، هولت، راينهارت ووينستون، أورلاندو، رقم ISBN 0-03-066463-2
  • نيلسون، بي جي، 2011، مقدمة في الكيمياء غير العضوية: الأفكار الرئيسية وأساسها التجريبي ، دار نشر فينتوس.
  • روداكيا دي إم وباتيل واي، "المعالجة الحيوية للمعادن وأشباه المعادن واللافلزات"، في بانباتي دي جي وجالا واي كيه (محرران)، في التجديد الميكروبي للبيئة الملوثة، المجلد 2، سبرينغر نيتشر، سنغافورة، الصفحات  33-50، ISBN 978-981-15-7455-9
  • Vernon RE 2020، "تنظيم الفلزات واللافلزات"، أسس الكيمياء، ص  1-17، doi : 10.1007/s10698-020-09356-6 (متاح للجميع)
  • وانغ وآخرون، 2020، "فهم تفرد عناصر 2p في الجدول الدوري"، مجلة الكيمياء الأوروبية، المجلد 26، العدد 67، doi : 10.1002/chem.202003920
  • وولفسبيرغ، ج. (1987). مبادئ الكيمياء غير العضوية الوصفية . مونتيري، كاليفورنيا: شركة بروكس/كول للنشر. ISBN 0-534-07494-4.