Mittemetallid on elemendid, mis erinevad füüsikaliste ja keemiliste omaduste poolest oluliselt metallidest. Nende erinevuste põhjust suudeti täpsem alt selgitada alles 19. sajandi lõpus, pärast aatomi elektronstruktuuri avastamist. Mis on mittemetallide eripära? Millised omadused on nende päevale iseloomulikud? Uurime välja.
Mittemetallid – mis see on?
Elementide eraldamine metallideks ja mittemetallideks on teadusringkondades pikka aega eksisteerinud. Mendelejevi perioodilisuse tabeli esimesed elemendid sisaldavad tavaliselt 94 elementi. Mendelejevi mittemetallid sisaldavad 22 elementi. Perioodilises tabelis asuvad need paremas ülanurgas.
Vabal kujul on mittemetallid lihtsad ained, mille peamiseks tunnuseks on iseloomulike metalliliste omaduste puudumine. Need võivad olla kõigis agregatsiooniseisundites. Niisiis leidub joodi, fosforit, väävlit, süsinikku tahkete ainete kujul. Gaasiline olek on iseloomulik hapnikule, lämmastikule, fluorile jne. Ainult broom on vedelik.
Looduses võivad mittemetallilised elemendid esineda nii lihtsate ainete kui ka kujulühendused. Väävel, lämmastik, hapnik leidub sidumata kujul. Ühendites moodustavad nad boraate, fosfaate jne. Sellisel kujul esinevad need mineraalides, vees, kivimites.
Erinevad metallidest
Mittemetallid on elemendid, mis erinevad metallidest välimuse, struktuuri ja keemiliste omaduste poolest. Nende välistasandil on suur hulk paarituid elektrone, mis tähendab, et nad on oksüdatiivsetes reaktsioonides aktiivsemad ja seovad kergemini enda külge täiendavaid elektrone.
Kristallvõre struktuuris on täheldatav iseloomulik erinevus elementide vahel. Metallides on see metalliline. Mittemetallides võib see olla kahte tüüpi: aatom- ja molekulaarne. Aatomvõre annab ainetele kõvaduse ja tõstab sulamistemperatuuri, see on iseloomulik ränile, boorile ja germaaniumile. Klooril, väävlil, hapnikul on molekulaarvõre. See annab neile volatiilsuse ja veidi kõvadust.
Elementide sisemine struktuur määrab nende füüsikalised omadused. Metallidele on iseloomulik läige, hea voolu- ja soojusjuhtivus. Need on kõvad, plastilised, tempermalmist ja neil on väike värvivalik (must, hallid varjundid, mõnikord kollakad).
Mittemetallid on vedelad, gaasilised või tahked ained, millel puudub sära ja vormitavus. Nende värvid on väga erinevad ja võivad olla punased, mustad, hallid, kollased jne. Peaaegu kõik mittemetallid on halvad voolu (va süsinik) ja soojuse juhid (v.a must fosfor ja süsinik).
Mittemetallide keemilised omadused
Keemilistes reaktsioonides võivad mittemetallidtoimivad nii oksüdeeriva kui ka redutseeriva ainena. Metallidega suhtlemisel võtavad nad vastu elektrone, avaldades seega oksüdeerivaid omadusi.
Teiste mittemetallidega suheldes käituvad nad erinev alt. Sellistes reaktsioonides toimib vähem elektronegatiivne element redutseerijana, samas kui elektronegatiivne element toimib oksüdeeriva ainena.
Hapnikuga toimivad peaaegu kõik (välja arvatud fluor) mittemetallid redutseerivatena. Vesinikuga suhtlemisel on paljud neist oksüdeerivad, moodustades seejärel lenduvaid ühendeid.
Mõned mittemetallist elemendid võivad moodustada mitmeid lihtsaid aineid või modifikatsioone. Seda nähtust nimetatakse allotroopiaks. Näiteks süsinik eksisteerib grafiidi, teemandi, karabiini ja muude modifikatsioonide kujul. Hapnikul on neid kaks – osoon ja hapnik ise. Fosfor on punase, musta, valge ja metallilisena.
Mittemetallid looduses
Mittemetalle on kõikjal erinevas koguses. Nad on osa maakoorest, on osa atmosfäärist, hüdrosfäärist, esinevad universumis ja elusorganismides. Kosmoses on levinumad vesinik ja heelium.
Maal on olukord hoopis teine. Maakoore olulisemad koostisosad on hapnik ja räni. Need moodustavad üle 75% selle massist. Kuid kõige väiksem kogus langeb joodile ja broomile.
Merevee koostises moodustab hapnik 85,80% ja vesinik - 10,67%. Selle koostis sisaldab ka kloori, väävlit, boori, broomi, süsinikku,fluor ja räni. Atmosfääri koostises domineerivad lämmastik (78%) ja hapnik (21%).
Mittemetallid, nagu süsinik, vesinik, fosfor, väävel, hapnik ja lämmastik, on olulised orgaanilised ained. Need toetavad kõigi meie planeedi elusolendite, sealhulgas inimeste elutähtsat tegevust.
