Nichtmetalle
Nichtmetalle gehören zu den wichtigsten Elementen des Periodensystems und haben einen sogenannten nicht-metallischen Charakter. Welche chemischen Elemente zu den Nichtmetallen zählen und welche Eigenschaften sie haben, erfährst du hier oder im Video!
Inhaltsübersicht
Was sind Nichtmetalle?
Nichtmetalle sind chemische Elemente, die sich bei Raumtemperatur meistens im Aggregatzustand gasförmig befinden. Wenn sie nicht gasförmig auftreten, dann kannst du Nichtmetalle im festen Zustand besonders gut an ihrer glanzlosen Oberfläche erkennen.
Aufgrund ihres atomaren Aufbaus leiten sie Strom und Wärme nur schlecht weiter und bilden untereinander Molekülverbindungen aus.
Zu den Nichtmetallen gehören die Elemente Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Selen und Phosphor. Außerdem die Elemente der Gruppen der Halogene und Edelgase. Im Periodensystem findest du sie in den Hauptgruppen IV – VIII. Das Element Wasserstoff findest du dagegen in der Hauptgruppe I.
Physikalische Eigenschaften
Nichtmetalle leiten Strom und Wärme nur schlecht. Aus dem Alltag kennst du das zum Beispiel vom Teetrinken. Wenn du den Metalllöffel zu lange im heißen Wasser lässt, wird er sehr warm. Lässt du hingegen einen Holzlöffel in deiner Teetasse, dann kannst du ihn auch nach mehreren Minuten im heißen Wasser noch problemlos anfassen.
Der Holzlöffel besteht überwiegend aus den drei Nichtmetallen Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff, die die Wärme hier nur schlecht weiterleiten.
Eine weitere Eigenschaft der Nichtmetalle ist ihre geringe Dichte . Im Vergleich zu den anderen Elementen im Periodensystem sind sie sehr leicht. Nichtmetalle lassen sich außerdem nur schlecht verformen und zerbrechen daher eher. Deshalb kannst du sie mit der Eigenschaft spröde beschreiben.
Elemente der Nichtmetallgruppe haben einen niedrigen Schmelz- und Siedepunkt , weshalb sie bei Raumtemperatur meistens schon gasförmig sind. Das kannst du dir gut mithilfe der Edelgasgruppe herleiten. Die Edelgase bleiben, wie der Name schon verrät, auch bei extremen Minusgraden noch gasförmig.
Chemische Eigenschaften
Nichtmetalle stehen eher rechts im Periodensystem. Das liegt daran, dass sie erstens viele Außenelektronen haben und zweitens eine hohe Elektronegativität aufweisen.
Die hohe Anzahl der Außenelektronen zeigt dir, dass viel Energie aufgewendet werden muss, um die Elektronen aus ihrer Atomhülle zu lösen. Deshalb bilden Nichtmetalle negativ geladene Ionen aus. Das kennst du auch unter dem Namen Anion.
Die hohe Elektronegativität sorgt dafür, dass sie bei einer Reaktion mit einem anderen Stoff gerne Elektronen aufnehmen. So wird die hohe Anzahl der Protonen im Kern des Nichtmetallatoms ausgeglichen.
Untereinander bilden Nichtmetallatome hauptsächlich Molekülverbindungen aus. Sie bilden zum Beispiel die Verbindung aus Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser (H2O). In Reaktionen mit anderen Elementen können unter anderem Ionenverbindungen entstehen. Ein Großteil davon sind Salze . Das ist dir bestimmt schon bei der Salzverbindung Natriumchlorid (NaCl) begegnet, die du auch unter dem Namen Kochsalz kennst.
Besonderheiten von Nichtmetallen
Besonders an Nichtmetallen ist, dass sie auch als Modifikationen auftreten können. Mit Modifikation ist gemeint, dass ein Element in seinem festen Zustand in unterschiedlicher Form auftritt.
Diese Besonderheit findest du auch bei dem Nichtmetall Kohlenstoff. Kohlenstoff tritt in der Natur sowohl als Diamant als auch als Graphit auf. Beides sind Feststoffe, die aus Kohlenstoffatomen bestehen. Doch die Strukturen, die die Kohlenstoffatome ausbilden, unterscheiden sich voneinander.
Bei Diamanten koordinieren sich die Atome in Form eines Tetraeders. Dadurch ist Diamant eine sehr stabile Verbindung und nicht elektrisch leitfähig. Beim Erhitzen unter Normaldruck wandelt sich Diamant zu Graphit um.
Der Stoff Graphit ist dir schon als die Miene eines Bleistifts begegnet. Bei Graphit koordinieren sich die Kohlenstoffatome in übereinander angeordnete Schichten, was Graphit weich und elektrisch leitfähig macht.
Edle und unedle Metalle
Wusstest du, dass die Freiheitsstatue vor der Küste New Yorks ursprünglich nicht grün, sondern bronzefarben war? Das liegt unter anderem an dem unedlen Metall Kupfer, das in Reaktion mit Luft und Wasser über die Zeit hinweg seine Farbe ändert.
Mehr über edle und unedle Metalle zeigen wir dir hier!
