7 elementi
Non metalli reattivi
I non metalli reattivi — idrogeno, carbonio, azoto, ossigeno, fosforo, zolfo e selenio — sono cattivi conduttori che tendono ad acquistare o condividere elettroni. Insieme formano quasi tutte le molecole degli esseri viventi.
- Membri
- 7
- A temp. ambiente
- 4 solido, 3 gas
- Intervallo di fusione
- da -259 a 3550 °C
- Elettronegatività
- 2.19 – 3.44
Tutti: non metalli reattivi
- 1HIdrogeno1,008 u · 1766
- 6CCarbonio12,011 u · Preistoria
- 7NAzoto14,007 u · 1772
- 8OOssigeno15,999 u · 1774
- 15PFosforo30,9738 u · 1669
- 16SZolfo32,07 u · Preistoria
- 34SeSelenio78,97 u · 1817
Gli elementi di cui siamo fatti
Circa il 96 per cento della massa del corpo umano è costituito da appena quattro elementi: ossigeno, carbonio, idrogeno e azoto. Aggiungendo fosforo e zolfo si ottengono i sei elementi che compongono quasi ogni molecola degli esseri viventi, dal DNA alle proteine, dai grassi agli zuccheri. Il selenio, settimo membro del gruppo, serve in quantità minime per gli enzimi che proteggono le cellule dai danni.
Gli elementi a confronto
Condividere anziché cedere
I metalli tendono a cedere elettroni. I non metalli reattivi fanno il contrario: hanno gusci esterni quasi completi e li completano acquistando elettroni o, più spesso, condividendoli in legami covalenti. Due atomi che condividono una coppia di elettroni si tengono stretti, ed è per questo che questi elementi formano molecole distinte come O₂, N₂, H₂O e CO₂.
Il campione è il carbonio. Con quattro elettroni da condividere può legarsi a sé stesso in catene, anelli e fogli di lunghezza quasi illimitata, dando origine ai milioni di composti studiati dalla chimica organica.
Un elemento, tante forme
Diversi non metalli reattivi esistono in forme strutturali differenti, chiamate allotropi, con proprietà sorprendentemente diverse.
- Carbonio: il diamante, il materiale naturale più duro; la grafite, tenera e scivolosa; il grafene e i fullereni
- Ossigeno: l’O₂ che respiriamo e l’ozono, O₃, che ci protegge dai raggi ultravioletti
- Fosforo: il fosforo bianco brilla al buio e si infiamma all’aria; il fosforo rosso è abbastanza stabile da finire sulle scatole di fiammiferi
- Zolfo: cristalli gialli, oppure una forma bruna e gommosa quando lo zolfo fuso viene versato in acqua
Cicli che sostengono il pianeta
Questi elementi si spostano di continuo tra aria, acqua, rocce ed esseri viventi. Le piante sottraggono anidride carbonica all’aria e la trasformano in zuccheri; gli animali e la decomposizione la restituiscono. I batteri fissano l’azoto atmosferico in forme utilizzabili dalle piante, e dall’inizio del Novecento il processo Haber fa lo stesso su scala industriale, più che raddoppiando il cibo che il mondo può produrre. Oggi l’attività umana altera questi cicli su scala globale, nel modo più evidente aggiungendo anidride carbonica all’atmosfera.
Domande frequenti
Perché l’idrogeno è classificato tra i non metalli reattivi?
Pur trovandosi sopra i metalli alcalini, l’idrogeno è un gas che forma legami covalenti condividendo elettroni, come carbonio, azoto e ossigeno. La sua chimica si adatta molto meglio ai non metalli che ai metalli.
Che fine ha fatto la categoria degli «altri non metalli»?
Le tavole più vecchie usavano etichette come «altri non metalli» o «non metalli poliatomici». Non metalli reattivi è un raggruppamento moderno che distingue questi elementi dagli alogeni e dai gas nobili, che non reagiscono.
Qual è il non metallo reattivo più abbondante?
Nell’universo, l’idrogeno, di gran lunga. Nella crosta terrestre e nel corpo umano, l’ossigeno.