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Home Chimica Generale

Chimica dei non metalli

di Chimicamo
10 Gennaio 2023
in Chimica Generale
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Chimica dei non metalli-chimicamo

Chimica dei non metalli-chimicamo

La chimica dei non metalli si focalizza principalmente sugli elementi: idrogeno, carbonio, azoto, ossigeno, fluoro, fosforo, zolfo, cloro, selenio, bromo, iodio e xeno che è l'unico tra i gas nobili che mostra una certa reattività. I gas nobili, ad eccezione dello xeno, che fanno parte nei non metalli sono infatti scarsamente reattivi.

Sebbene i metalli noti siano oltre il 75% degli elementi e altri otto elementi siano classificati come semimetalli, i non metalli che sono solo 17 costituiscono la maggior parte della massa della Terra e degli organismi viventi.

 

Reattività

La reattività dei non metalli varia a seconda del numero di elettroni di valenza di ciascun elemento: ad esempio il fluoro che ha 5 elettroni nel livello p e quindi tende più di ogni altro elemento ad assumere un elettrone è un elemento estremamente reattivo tanto che le sue reazioni sono spesso esplosive.

D'altra parte il neon, invece, che ha 6 elettroni nel livello p ed ha quindi l'ottetto atomico completo, è un elemento che non reagisce con altri.

Gli alogeni hanno un alto potere ossidante e fra essi  il più reattivo è il fluoro e la reattività decresce lungo il gruppo.

Contrariamente ai metalli che vengono sempre ossidati, i non metalli possono essere sia ossidati che ridotti.

Ad esempio il fosforo è ossidato quando reagisce con elementi più elettronegativi come l'ossigeno:

P4 + 5 O2 → P4O10

mentre è ridotto quando reagisce con elementi meno elettronegativi come il calcio:

P4 + 6 Ca → 2 Ca3P2

Alcuni non metalli reagiscono con l'ossigeno per dare ossidi acidi i quali reagiscono con l'acqua per dare ossiacidi. Ad esempio il carbonio reagisce con l'ossigeno:

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C + O2 → CO2

per dare il biossido di carbonio che reagisce con l'acqua per dare acido carbonico:

CO2 + H2O → H2CO3

I non metalli tendono ad ossidare i metalli: ad esempio l'ossigeno tende ad ossidare i metalli per dare gli ossidi:
2 Mg + O2
→ 2 MgO

Gli ossidi costituiti da metalli sono ossidi basici infatti reagiscono con l'acqua per dare l'idrossido:

MgO + H2O → Mg(OH)2

I non metalli con elevate elettronegatività come l'ossigeno e il cloro ossidano le sostanze con cui reagiscono:

2 H2S+ 3 O2 → 2 SO2 + 2 H2O

PH3 + 3 Cl2 → PCl3 + 3 HCl

Quelli con bassa elettronegatività come carbonio e idrogeno possono ridurre altre sostanze:

Fe2O3 + 3 C → 2 Fe + 3 CO

CuO + H2 → Cu + H2O

Polimorfismo

Spesso si trovano nel loro stato standard in forma poliatomica o in forma biatomica: quattro non metalli si trovano nel loro stato standard sotto forma poliatomica. Il carbonio si trova sotto forma di grafite, diamante, fullerene, nanotubi di carbonio e il fosforo si trova come P4, lo zolfo come S8 e il selenio Se8.

I non metalli tendono inoltre a trovarsi in diverse forme allotropiche e a dar luogo a strutture concatenate; il carbonio in particolare tende a legarsi ad altri atomi di carbonio e le cui molecole costituiscono il campo di azione della chimica organica.

Sette tra i non metalli esistono come molecole biatomiche: H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2 e I2 che, rispetto alle molecole poliatomiche hanno punti di fusione e di ebollizione minori.

 

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Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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