La chimie des Non-métaux
Que sont les non-métaux?
Plus de 75% des éléments connus ont les caractéristiques des métaux (voir figure ci-dessous). Ils ont un lustre amétallique; ils sont malléables et ductiles; et ils conduisent la chaleur et l’électricité. Huit autres éléments (B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po et At) sont mieux décrits comme semi-métalliques ou métalloïdes.Ils ressemblent souvent à des métaux, mais ils ont tendance à être fragiles et ils sont plus susceptibles d’être des semi-conducteurs que des conducteurs d’électricité.
Une fois que les métaux et les semi-métaux sont retirés de la liste deséléments connus, il ne reste plus que 17 à classer comme non métalliques.Six de ces éléments appartiennent à la famille des gaz rares du Groupevii, dont la plupart sont pratiquement inertes aux réactions chimiques.Les discussions sur la chimie des non-métaux tendent donc à se concentrer sur les éléments suivants: H, C, N, O, F, P, S, Cl, Se, Br, I et Xe.
Les non-métaux
Il existe un modèle clair dans la chimie du groupe principalmétaux: Les métaux du groupe principal sont oxydés dans tousleurs réactions chimiques. Ces métaux sont oxydés quandils réagissent avec des éléments non métalliques. L’aluminium, par exemple, estoxydé par le brome.
La chimie des non-métaux est plus intéressante carces éléments peuvent subir à la fois une oxydation et une réduction.Le phosphore, par exemple, est oxydé lorsqu’il réagit avec l’oxygène sous forme P4O10.
Mais il est réduit lorsqu’il réagit avec le calcium pour former du calciumphosphure.
Ces réactions peuvent être comprises en regardant les relativesélectronégativités de ces éléments. Le phosphore (EN = 2,19) est moins électronégatif que l’oxygène (EN = 3,44).Lorsque ces éléments réagissent, les électrons sont attirés vers lesatomes d’oxygène plus électronégatifs. Le phosphore est donc oxydé dans cette réaction et l’oxygène est réduit. Le calcium (EN = 1,00), en revanche, est nettement moins électronégatif que le phosphore (EN = 2,19). Lorsque ces éléments réagissent, les électrons sont attirés vers les atomes phosphorés les plus électronégatifs. En conséquence, le calcium est oxydé et la phosphorusest réduite.
Le comportement des non-métaux peut être résumé comme suit.
1. Les non-métaux ont tendance à oxyder les métaux.
| 2 Mg (l) | + | O2 (g)) |  |
2 MgO (l) |
2. Les non-métaux avec des électronégativités relativement importantes (telles que l’oxygène et le chlore) oxydent les substances avec lesquelles ils réagissent.
| 2 H2S (g) | + | 3 O2 (g) | |
2 SO2 (g)) | + | 2 H2O (g) |
| PH3 (g)) | + | 3 Cl2 (g) | |
PCl3 (l) | + | 3 HCl (g) |
3. Les non-métaux avec des électronégativités relativement petites (telles que le carbone et l’hydrogène) peuvent réduireautres substances.
| Fe2O3 (l) | + | 3 C (l) | |
2 Fe(l) | + | 3 CO (g) |
| CuO (l) | + | H2 (g) |  |
Cu (l) | + | H2O (g) |