Mục lục bài viết

Phi kim là gì ? Ứng dụng của phi kim

Phi kim là gì ? Phi kim là các nguyên tố hóa học không có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt như các kim loại.

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

Phi kim bao gồm các nguyên tố trong bảng tuần hoàn như oxy (O), nitơ (N), carbon (C), clo (Cl), lưu huỳnh (S), photpho (P), và các nguyên tố thuộc nhóm halogen.

Vị trí của phi kim trên bảng tuần hoàn hóa học

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.

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.

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:

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

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.

Tác dụng với Oxi

Nhiều phi kim tác dụng với oxi tạo thành oxit axit như:

S + O2 —> SO2 không có màu

Ứng dụng của phi kim trong thực tế

Oxy (O₂):
- Sử dụng trong hô hấp, y tế (bình oxy).
- Dùng trong quá trình đốt cháy, luyện kim và cắt kim loại bằng khí oxy.
Nitơ (N₂):
- Sử dụng trong công nghiệp thực phẩm để bảo quản (bằng cách thay thế không khí).
- Ứng dụng trong sản xuất phân bón, amoniac (NH₃).
Carbon (C):
- Dạng than hoạt tính dùng để lọc nước và khí.
- Kim cương (dạng thù hình của carbon) dùng trong công nghiệp cắt, mài.
- Graphite (than chì) được sử dụng trong làm bút chì và điện cực.
Clo (Cl₂):
- Dùng trong sản xuất chất tẩy rửa và nước khử trùng.
- Sử dụng trong công nghiệp hóa chất, sản xuất PVC.
Lưu huỳnh (S):
- Thành phần chính trong sản xuất axit sulfuric (H₂SO₄), một hóa chất quan trọng trong công nghiệp.
- Sử dụng trong sản xuất thuốc diệt nấm và phân bón.
Photpho (P):
- Sử dụng trong sản xuất phân bón.
- Dùng trong sản xuất các hợp chất hóa học và diêm quẹt.