活泼非金属

构成你身体的元素

人体质量的约96%仅由四种元素构成：氧、碳、氢和氮。再加上磷和硫，就是构建生物体内几乎所有分子的六种元素，从DNA、蛋白质到脂肪和糖类，概莫能外。这一类的第七位成员硒，则以极微量参与构成保护细胞免受损伤的酶。

共享而非给予

金属倾向于失去电子，活泼非金属则恰恰相反：它们的最外层几乎已满，会通过得到电子，或者更常见的是通过在共价键中共享电子，来填满最外层。两个原子共享一对电子后会紧紧结合在一起，这就是这些元素能形成O₂、N₂、H₂O和CO₂等独立分子的原因。

碳是其中的佼佼者。它有四个电子可以共享，能自身相连形成长度几乎不受限制的链状、环状和片状结构，由此产生了有机化学所研究的数以百万计的化合物。

同一元素，多种形态

有几种活泼非金属以不同的结构形态存在，这些形态称为同素异形体，性质差异之大令人惊讶。

• 碳：金刚石，最坚硬的天然材料；石墨，柔软而滑腻；还有石墨烯和富勒烯
• 氧：我们呼吸的O₂，以及为我们阻挡紫外线的臭氧O₃
• 磷：白磷会发光，在空气中会自燃；红磷性质稳定，可用于火柴盒
• 硫：黄色晶体；把熔融的硫倒入水中，则会得到一种橡胶状的棕色形态

维系地球的循环

这些元素不断在空气、水、岩石和生物之间循环。植物从空气中吸收二氧化碳并将其转化为糖，动物和分解作用再把它释放回去。细菌把空气中的氮固定为植物可以利用的形式；自20世纪初以来，哈伯法以工业规模完成了同样的工作，使全球可种植的粮食增加了一倍多。如今，人类活动正在全球范围内改变这些循环，最明显的就是向大气中排放二氧化碳。