So với kim loại chiếm 80% trong bảng tuần hoàn hóa học thì phi kim chỉ chiếm 20%. Tuy nhiên chúng đóng một vai trò không hề nhỏ trong cuộc sống. Vậy phi kim cụ thể là gì? Tính chất hóa học và tính chất vật lý của phi kim như thế nào? Các loại phi kim thường gặp? Bài viết dưới đây của VIETCHEM sẽ giúp các bạn tìm hiểu về chi tiết các vấn đề liên quan đến phi kim.
1. Phi kim là gì?
Phi kim là những nguyên tố nằm bên phải trong bảng tuần hoàn hóa học. Do cấu trúc mà trong môi trường không khí chúng thường tồn tại ở dạng phân tử. Đặc điểm nổi bật của phi kim là dễ nhận electron, chỉ trừ hidro. Hầu hết các phi kim đều dẫn nhiệt, dẫn điện kém, một số nguyên tố còn có sự biến tính (ví dụ như cacbon).
Mỗi nguyên tố phi kim có một tên gọi đi cùng với kí hiệu riêng như B (Bo), C (Cacbon), N (Nito), O (Oxi), F (Flo), Ne (Neon), H (Hidro), He (Heli), Si (Silic), P (Photpho), S (Lưu huỳnh), Cl (Clo), Ar (Argon), As (Asen), Se (Selen), Br (Brom), Kr (Krypton), Te (Telu), I (Iot), Xe (Xenon), At (Astatin), Rn (Radon).
2. Phân loại phi kim
Việc phân loại chính xác phi kim còn nhiều tranh cãi, bởi chuyển tiếp giữa phi kim và kim loại là á kim khó có thể phân biệt một cách rõ ràng. Về cơ bản, phi kim bao gồm những nhóm sau:
- Các khí hiếm (He, Ne, Ar,...).
- Nhóm Halogen (F, Cl, Br, I).
- Các phi kim còn lại (C, N, O, P, S, Se).
- Một số nguyên tó như Bo, Si, Ge… được công nhận là á kim.
3. Tính chất vật lý của phi kim
Mỗi một nhóm chất trong không gian đều có đặc trưng riêng và phi kim cũng vậy. Chúng có những tính chất vật lý đáng chú ý gồm:
- Trạng thái tồn tại: Khoảng ½ phi kim (hidro, nito, oxi,... là khí có màu và không màu. Phần còn lại chủ yếu là thể rắn (như Photpho, Cacbon, Lưu huỳnh,...), thể lỏng có một chất duy nhất dễ bay hơi là Brom.
- Khả năng dẫn nhiệt: Chiếm phần lớn phi kim giòn, dễ gãy, vỡ vụn và khả năng dẫn nhiệt kém, có những nguyên tố hoàn toàn không dẫn nhiệt.
- Khả năng dẫn điện: Hầu hết các nguyên tố của phi kim không dẫn điện.
- Nhiệt độ nóng chảy: So với kim loại thì nhiệt độ nóng chảy của phi kim thấp.
- Tính độc: Một số phi kim như Brom, Clo,... là chất độc hại.
4. Tính chất hóa học của phi kim
Về tính chất hóa học, phi kim có thể phản ứng với kim loại, hidro, oxi trong các môi trường khác nhau. Mức độ hoạt động của phi kim yếu hay mạnh phụ thuộc vào khả năng cho electron của phi kim đó. Chúng có xu hướng nhận electron để tạo thành các hợp chất bền. Flo, Oxi là những phi kim hoạt động mạnh có thể tham gia hầu hết các phản ứng đặc trưng của phi kim, trong đó Flo là hoạt động mạnh nhất. Còn những nguyên tố như Photpho, Lưu huỳnh, Silic, Cacbon,... lại hoạt động yếu hơn do cần phải nhận nhiều electron hơn.
Các phản ứng đặc trưng của phi kim bao gồm:
4.1. Tác dụng với kim loại
Nhiều phi kim có khả năng tác dụng với kim loại tạo thành muối hoặc oxit
Phi kim tác dụng với kim loại tạo thành muối.
S + Fe —> FeS
Kim loại để trong khô khí có phi kim là oxi thường tạo thành Oxit.
4Fe + 3O2 —-> 2Fe2O3
4.2. Tác dụng với Hidro
- Phi kim phản ứng với Hidro tạo thành hợp chất khí.
- Oxi tác dụng với Hidro tạo thành hơi nước: O2 +2H2 —> 2H2O
- Clo tác dụng với khí Hidro: H2 + Cl2 —-> 2HCl
- Ngoài clo, nhiều phi kim khác như cacbon (C), Lưu huỳnh (S), Brom (Br2),... có thể phản ứng với khí hidro tạo thành các hợp chất khí tương ứng.
4.3. Tác dụng với Oxi
Nhiều phi kim tác dụng với oxi tạo thành oxit axit như:
S + O2 —> SO2 không có màu
5. Ứng dụng của phi kim trong thực tế
Dù có những đặc điểm chung nhưng thực tế thì mỗi loại phi kim loại có những ứng dụng khác nhau trong đời sống.
Còn than chì dùng làm ruột bút chì, những nguyên tố hiếm như kim cương (thực chất là C trong môi trường khắc nghiệt) có thể làm các loại trang sức quý hiếm,...
Dưới đây là một vài ứng dụng nổi bật của các loại phi kim phổ biến:
- Brom: Phi lim này được dùng để sản xuất vật liệu chống cháy, xử lý nước trong bể bơi… Đặc biệt nó có vai trò quan trọng trong dược phẩm chữa các bệnh ung thư và alzheimer.
- Lưu huỳnh: Ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác như như để sản xuất axit H2SO4, sản xuất diêm tạo điều kiện đánh lửa, thuốc súng, pháo hoa, bột giặt. Lưu huỳnh còn được sử dụng để chế tạo thuốc diệt nấm trừ sâu bệnh và phân bón giúp cây trồng phát triển và đạt năng xuất cao. Ngoài ra, lưu huỳnh còn có thể sản xuất lốp xe cao su và các vật liệu khác.
- Oxi:
- Oxi là nguyên tố đặc biệt quan trọng đối với sự sống còn của con người và động vật. Oxi trong không khí giúp thực hiện chức năng hô hấp. Trong những môi trường thiếu không khí như dưới biển, hầm mỏ… người ta cần bình khí oxy để thở.
- Ngoài ra, nó là môi trường thiết yếu để để đốt cháy nhiên liệu. Trong sản xuất gang thép, người ta cần phải thổi khí oxi vào lò thì mới tạo nhiệt độ cao thực hiện các hoạt động thiết yếu, nâng cao hiệu suất cũng như chất lượng thành phần.
- Nito: Nitơ là phi kim phổ biến trong tự nhiên, nó được sử dụng trong hàn đường ống, bơm lốp ô tô, máy bay, bảo quản thực phẩm đóng gói…
- Clo: Trong sinh hoạt thường ngày, Clo được sử dụng để khử trùng nước sinh hoạt. Ngoài ra, nó còn được dùng để tẩy trắng sợi vải, điều chế chất dẻo,...
Trên đây là những thông tin cơ bản về phi kim. Nếu có bất cứ thắc mắc nào, bạn có thể liên hệ với chúng tôi qua hotline 0826 010 010 hoặc tìm đọc thêm các bài viết khác trên .