Lompat ke isi

Nonlogam

Ensiklopedia Pengetahuan Universitas Islam Sultan Agung
Berkas:Nonmetals in the periodic table.png
Nonmetals in the periodic table

Dalam kimia, nonlogam adalah sebuah unsur kimia yang umumnya tidak memiliki sifat logam yang dominan; mereka berkisar dari gas tak berwarna (seperti hidrogen) hingga padatan mengkilap dengan titik lebur yang tinggi (seperti boron). Elektron pada nonlogam berperilaku berbeda dari elektron pada logam. Dengan beberapa pengecualian, nonlogam tetap pada tempatnya, sehingga nonlogam biasanya menjadi konduktor panas dan listrik yang buruk serta rapuh saat berbentuk padat. Elektron dalam logam umumnya bergerak bebas dan inilah mengapa logam adalah konduktor yang baik dan sebagian besar mudah diratakan menjadi lembaran dan ditarik menjadi kabel. Atom nonlogam memiliki keelektronegatifan sedang hingga tinggi; mereka cenderung menarik elektron dalam reaksi kimia dan membentuk senyawa asam.

Dua nonlogam, hidrogen dan helium, menyusun sekitar 99% materi biasa di alam semesta teramati berdasarkan massa. Lima unsur nonlogam, hidrogen, karbon, nitrogen, oksigen, dan silikon, secara besar membentuk kerak Bumi, atmosfer, samudra, dan biosfer.

Sebagian besar nonlogam memiliki peran atau kegunaan biologis, teknologi, atau domestik. Organisme hidup hampir seluruhnya terdiri dari hidrogen, oksigen, karbon, dan nitrogen. Hampir semua nonlogam memiliki kegunaan tersendiri dalam pengobatan dan farmasi; pencahayaan dan laser; serta barang-barang rumah tangga.

Walaupun istilah nonlogam berasal dari setidaknya tahun 1566, tidak ada definisi pasti yang disepakati secara luas mengenai nonlogam. Beberapa unsur memiliki campuran yang ditandai dari sifat logam dan nonlogam; mana dari kasus batas ini yang dihitung sebagai nonlogam dapat bervariasi tergantung pada kriteria klasifikasinya. Empat belas unsur secara efektif selalu dikenali sebagai nonlogam, dan hingga sekitar sembilan unsur lagi kadang-kadang ditambahkan, seperti yang ditunjukkan pada ekstrak tabel periodik terlampir.

Definisi dan unsur yang berlaku

Nonlogam adalah sebuah unsur kimia yang memiliki, di antara sifat-sifat lainnya, massa jenis yang relatif rendah dan keelektronegatifan sedang hingga tinggi. Secara umum, mereka tidak memiliki atribut logan lebih banyak, seperti kilau, deformabilitas, konduktivitas termal dan listrik yang baik, serta keelektronegatifan rendah.[1] Karena tidak ada definisi yang tepat mengenai nonlogam,[2][3][4] beberapa variasi mungkin ditemukan di antara sumber-sumber tentang unsur mana yang diklasifikasikan sebagai nonlogam. Keputusan yang terlibat tergantung pada properti atau properti mana yang dianggap paling menunjukkan karakter nonlogam atau logam.[5]

Meskipun Steudel,[6] pada tahun 2020, mengakui dua puluh tiga unsur sebagai nonlogam, daftar semacam ini terbuka untuk ditantang.[7] Empat belas unsur yang secara efektif selalu diakui sebagai nonlogam adalah hidrogen, oksigen, nitrogen, dan belerang; halogen yang korosif fluorin, klorin, bromin, dan iodin; dan gas mulia helium, neon, argon, kripton, xenon, dan radon; lihat e.g. Larrañaga dkk.[8] Meskipun penulis yang sama mengakui karbon, fosforus dan selenium sebagai nonlogam, Vernon[9] sebelumnya telah melaporkan bahwa ketiga unsur ini kadang-kadang dihitung sebagai metaloid. Unsur-unsur yang biasa dikenal sebagai metaloid yaitu boron; silikon dan germanium; arsen dan antimon; serta telurium kadang-kadang dihitung sebagai kelas perantara antara logam dan nonlogam ketika kriteria yang digunakan untuk membedakan antara logam dan nonlogam tidak dapat disimpulkan.[10] Di lain waktu mereka dihitung sebagai nonlogam berdasarkan sifat kimia nonlogamnya.[11]

Dari 118 unsur yang telah diketahui,[12] 23 unsur yang dapat dianggap sebagai nonlogam beberapa kali kalah jumlah dengan logam.[13] Astatin, halogen kelima, sering diabaikan karena kelangkaannya dan radioaktivitasnya yang intens;[14] teori dan bukti eksperimental menunjukkan bahwa ia adalah logam.[15] Unsur superberat kopernisium (Z = 112), flerovium (114), dan oganeson (118) dapat berubah menjadi nonlogam; status mereka yang sebenarnya belum dikonfirmasi.[16]

Sifat umum

Fisik

Secara lahiriah, sekitar setengah dari unsur nonlogam adalah gas berwarna atau tidak berwarna; sebagian besar sisanya adalah padatan mengkilap. Bromin, satu-satunya cairan, sangat mudah menguap sehingga biasanya ditutupi oleh lapisan asapnya; belerang adalah satu-satunya nonlogam padat berwarna. Fluida nonlogam memiliki massa jenis, titik lebur dan titik didih yang sangat rendah, dan merupakan penghantar panas dan listrik yang buruk.[17] Unsur nonlogam padat memiliki massa jenis rendah, rapuh dengan kekuatan mekanik dan struktural yang rendah,[18] dan konduktor yang buruk hingga baik.

Struktur internal yang bervariasi dan susunan ikatan nonlogam menjelaskan perbedaan bentuk mereka. Mereka yang ada sebagai atom diskrit (misalnya xenon) atau molekul (misalnya oksigen, belerang, bromin) cenderung memiliki titik lebur dan titik didih yang rendah karena mereka disatukan oleh gaya dispersi London yang lemah yang bekerja di antara atom atau molekulnya.[19] Banyak nonlogam yang berbentuk gas pada suhu kamar. Nonlogam yang membentuk struktur raksasa, seperti rantai hingga 1.000 atom (misalnya selenium),[20] lembaran (misalnya karbon), atau kisi 3D (misalnya silikon), memiliki titik lebur dan titik didih yang lebih tinggi, karena dibutuhkan lebih banyak energi untuk mengalahkan ikatan kovalen yang lebih kuat; mereka semua padat. Mereka yang lebih dekat ke sisi kiri tabel periodik, atau lebih jauh ke bawah kolom, sering memiliki beberapa interaksi logam yang lemah antara molekul, rantai, atau lapisan mereka, konsisten dengan kedekatannya dengan logam; ini terjadi pada boron,[21] karbon,[22] fosforus,[23] arsen,[24] selenium,[25] antimon,[26] telurium,[27] dan iodin.[28]

Konduktivitas listrik dan termal nonlogam serta sifat rapuh dari nonlogam padat juga terkait dengan pengaturan internal mereka. Sedangkan konduktivitas dan plastisitas (kelenturan, keuletan) yang baik biasanya dikaitkan dengan keberadaan elektron yang bergerak bebas dan terdistribusi secara merata dalam logam[29] elektron dalam nonlogam biasanya tidak memiliki mobilitas seperti itu.[30] Di antara unsur-unsur nonlogam, konduktivitas listrik dan termal yang baik hanya terjadi pada karbon, arsen, dan antimon. Konduktivitas termal yang baik sebaliknya hanya terjadi pada boron, silikon, fosforus, dan germanium;[31] konduktivitas tersebut ditransmisikan melalui getaran kristal kisi dari unsur-unsur ini.[32] Konduktivitas listrik sedang terjadi pada boron, silikon, fosforus, germanium, selenium, telurium, dan iodin. Plastisitas terjadi dalam keadaan terbatas hanya pada karbon, fosforus, belerang, dan selenium.

Perbedaan fisik antara logam dan nonlogam muncul dari kekuatan atom internal dan eksternal. Secara internal, muatan positif yang timbul dari proton dalam inti atom bertindak untuk menahan elektron terluar atom pada tempatnya. Secara eksternal, elektron yang sama tunduk pada gaya tarik menarik dari proton di atom terdekat. Ketika gaya eksternal lebih besar dari, atau sama dengan, gaya internal, elektron terluar diperkirakan menjadi bebas untuk bergerak di antara atom, dan sifat logam diprediksi muncul. Jika tidak, maka sifat nonlogamlah yang diperkirakan muncul.[33]

Kimia

Beberapa perbedaan khas berdasarkan kimia
antara logam dan nonlogam[34]
Aspek Logam Nonlogam
Elektro-
negativitas 		Lebih rendah dari nonlogam,
dengan beberapa pengecualian[35] 		Sedang hingga sangat tinggi
Ikatan
kimia
Jarang terbentuk ikatan kovalen Sering membentuk ikatan kovalen
Ikatan logam (paduan) antar logam Ikatan kovalen antara nonlogam
Ikatan ionik antara nonlogam dan logam
Bilangan
oksidasi 		Positif Negatif atau positif
Oksida Basa dalam oksida yang lebih rendah; semakin asam dalam oksida yang lebih tinggi Asam; tidak pernah basa[36]
Dalam
larutan
berair[37] 		Eksis sebagai kation Eksis sebagai anion atau oksianion

Nonlogam memiliki nilai elektronegativitas sedang hingga tinggi[38] dan, dalam reaksi kimia, cenderung membentuk senyawa asam. Misalnya, nonlogam padat (termasuk metaloid) bereaksi dengan asam nitrat untuk membentuk antara asam, atau oksida yang bersifat asam atau memiliki sifat asam yang mendominasi.

Mereka cenderung mendapatkan atau berbagi elektron ketika mereka bereaksi, tidak seperti logam yang cenderung menyumbangkan elektron. Lebih khusus, mengingat stabilitas konfigurasi elektron dari gas mulia (yang telah mengisi kulit terluar), nonlogam umumnya memperoleh sejumlah elektron yang cukup untuk memberi mereka konfigurasi elektron dari gas mulia berikutnya sedangkan logam cenderung kehilangan elektron yang cukup untuk meninggalkan mereka dengan konfigurasi elektron dari gas mulia sebelumnya. Untuk unsur nonlogam kecenderungan ini diringkas dalam kaidah duet dan oktet (dan untuk logam ada kaidah 18 elektron yang diikuti dengan kurang ketat).[39]

Secara kuantitatif, nonlogam sebagian besar memiliki energi ionisasi, afinitas elektron, nilai keelektronegatifan, dan potensial reduksi standar yang lebih tinggi daripada logam. Secara umum, semakin tinggi nilai-nilai ini, semakin banyak sifat nonlogam dalam suatu unsur.[40]

Perbedaan kimia antara logam dan nonlogam sebagian besar timbul dari gaya tarik menarik antara muatan inti positif dari atom individu dan elektron terluarnya yang bermuatan negatif. Dari kiri ke kanan melintasi setiap periode tabel periodik, muatan inti meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah proton dalam inti atom.[41] Ada reduksi terkait dalam jari-jari atom[42] karena muatan inti yang meningkat menarik elektron terluar lebih dekat ke inti.[43] Dalam logam, efek muatan inti umumnya lebih lemah daripada unsur nonlogam. Dalam ikatan kimia, logam cenderung kehilangan elektron, dan membentuk atom atau ion bermuatan positif atau terpolarisasi sedangkan nonlogam cenderung mendapatkan elektron yang sama karena muatan nuklirnya yang lebih kuat, dan membentuk ion bermuatan negatif atau atom terpolarisasi.[44]

Jumlah senyawa yang dibentuk oleh nonlogam sangatlah banyak.[45] Sepuluh tempat pertama dalam tabel "20 teratas" unsur yang paling sering ditemui dalam 895.501.834 senyawa, sebagaimana tercantum dalam daftar Chemical Abstracts Service untuk 2 November 2021, ditempati oleh nonlogam. Hidrogen, karbon, oksigen, dan nitrogen secara kolektif ditemukan di sebagian besar (80%) senyawa. Silikon, sebuah metaloid, berada di urutan ke-11. Logam dengan nilai tertinggi, dengan frekuensi kemunculan 0,14%, adalah besi, di tempat ke-12.[46] Beberapa contoh senyawa nonlogam adalah: asam borat (), digunakan dalam glasir keramik; selenosistein (), asam amino kehidupan ke-21;[47] fosforus sesquisulfida (P4S3), dalam korek api; dan teflon ()n),[48] seperti yang digunakan dalam (misalnya) pelapis antilengket untuk panci dan peralatan masak lainnya.

Komplikasi

Rumitnya kimia nonlogam adalah anomali yang terlihat pada baris pertama setiap blok tabel periodik. Anomali ini menonjol dalam hidrogen, boron (baik sebagai nonlogam atau metaloid), karbon, nitrogen, oksigen dan fluorin. Di baris selanjutnya, mereka bermanifestasi sebagai periodisitas sekunder atau tren periodik yang tidak seragam yang menuruni sebagian besar gugus blok-p,[49] dan bilangan oksidasi yang tidak biasa pada nonlogam yang lebih berat.

Anomali baris pertama

Dimulai dengan hidrogen, anomali baris pertama sebagian besar muncul dari konfigurasi elektron unsur-unsur yang bersangkutan. Hidrogen terkenal karena berbagai caranya membentuk ikatan. Ia paling sering membentuk ikatan kovalen. Ia dapat kehilangan satu elektronnya dalam larutan berair, meninggalkan proton kosong dengan kekuatan polarisasi yang luar biasa.[50] Ini akibatnya menempel pada pasangan elektron bebas dari atom oksigen dalam molekul air, sehingga membentuk dasar kimia asam-basa.[51] Atom hidrogen dalam suatu molekul dapat membentuk ikatan kedua yang lebih lemah dengan atom atau kelompok atom dalam molekul lain. Ikatan tersebut, "membantu memberikan kepingan salju simetri heksagon mereka, mengikat DNA menjadi heliks ganda; membentuk protein tiga dimensi; dan bahkan menaikkan titik didih air cukup tinggi untuk membuat secangkir teh yang layak."[52]

Hidrogen dan helium, dan boron hingga neon memiliki jari-jari atom yang sangat kecil. Hal ini terjadi karena subkulit 1s dan 2p tidak memiliki analog dalam (yaitu, tidak ada kulit nol dan tidak ada subkulit 1p) dan karena itu mereka tidak mengalami efek tolakan elektron, tidak seperti subkulit 3p, 4p dan 5p dari unsur yang lebih berat.[53] Energi ionisasi dan elektronegativitas di antara unsur-unsur ini akibatnya lebih tinggi daripada yang diperkirakan, dengan memperhatikan tren periodik. Jari-jari atom karbon, nitrogen, dan oksigen yang kecil memfasilitasi pembentukan ikatan rangkap atau rangkap tiga.[54]

Meskipun biasanya diharapkan bahwa hidrogen dan helium, atas dasar konsistensi konfigurasi elektron, akan ditempatkan di atas unsur blok-s, anomali baris pertama dalam dua unsur ini cukup kuat untuk menjamin penempatan alternatif. Hidrogen kadang-kadang ditempatkan di atas fluorin, di golongan 17 dan bukan di atas litium di golongan 1. Helium secara teratur ditempatkan di atas neon, di golongan 18, dan bukan di atas berilium, di golongan 2.[55]

Periodisitas sekunder

Segera setelah baris pertama logam blok-d, skandium hingga seng, elektron 3d dalam unsur blok-p yaitu galium (logam), germanium, arsen, selenium, dan bromin, tidak efektif dalam melindungi peningkatan muatan inti positif. Efek serupa menyertai penampilan empat belas logam blok-f antara barium dan lutesium, yang pada akhirnya menghasilkan jari-jari atom yang lebih kecil dari yang diperkirakan untuk unsur-unsur mulai dari hafnium (Hf) dan seterusnya.[56] Hasil akhirnya, terutama untuk unsur golongan 13–15, adalah bahwa ada pergantian dalam beberapa tren periodik yang turun ke golongan 13 hingga 17.[57]

Bilangan oksidasi yang tidak biasa

Jari-jari atom yang lebih besar dari nonlogam golongan 15–18 yang lebih berat memungkinkan bilangan koordinasi massal yang lebih tinggi, dan menghasilkan nilai elektronegativitas yang lebih rendah yang lebih baik menoleransi muatan positif yang lebih tinggi. Unsur-unsur yang terlibat dengan demikian dapat menunjukkan bilangan oksidasi selain yang terendah untuk golongan mereka (yaitu, 3, 2, 1, atau 0) misalnya dalam fosforus pentaklorida (PCl5), belerang heksafluorida (SF6), iodin heptafluorida (IF7), dan xenon difluorida (XeF2).[58]

Subkelas

Pendekatan untuk mengklasifikasikan nonlogam mungkin melibatkan sedikitnya dua subkelas hingga enam atau tujuh. Misalnya, tabel periodik Encyclopædia Britannica mengakui gas mulia, halogen, dan nonlogam lainnya, dan membagi unsur-unsur yang umumnya dikenal sebagai metaloid antara "logam lain" dan "nonlogam lainnya".[59] Tabel periodik Royal Society of Chemistry malah menggunakan warna yang berbeda untuk masing-masing dari delapan golongan utamanya, dan nonlogam dapat ditemukan di tujuh di antaranya.[60]

Dari kanan ke kiri dalam tabel periodik, tiga atau empat jenis nonlogam kurang lebih umum dibedakan. Mereka adalah:

  • gas mulia yang relatif lengai;
  • satu set unsur halogen yang kuat secara kimiawi—fluorin, klorin, bromin, dan iodin—kadang-kadang disebut sebagai halogen nonlogam[61] (istilah yang digunakan di sini) atau halogen stabil;[62]
  • satu set nonlogam yang tidak diklasifikasikan, termasuk unsur-unsur seperti hidrogen, karbon, nitrogen, dan oksigen, tanpa nama kolektif yang dikenal luas; dan
  • metaloid nonlogam yang lemah secara kimiawi[63] terkadang dianggap bukan logam dan terkadang tidak.

Karena metaloid menempati "wilayah perbatasan",[64] di mana logam bertemu dengan nonlogam, perlakuannya bervariasi dari penulis ke penulis. Beberapa menganggapnya terpisah dari logam dan nonlogam; beberapa menganggapnya sebagai nonlogam[65] atau sebagai subkelas nonlogam.[66] Penulis lain menghitung beberapa nonlogam sebagai logam, misalnya arsen dan antimon, karena kesamaan mereka dengan logam berat.[67] Metaloid di sini diperlakukan sebagai nonlogam berdasarkan perilaku kimianya, dan untuk tujuan perbandingan.

Selain metaloid, beberapa ketidakjelasan batas dan tumpang tindih (seperti yang terjadi dengan skema klasifikasi pada umumnya)[68] dapat dilihat di antara subkelas nonlogam lainnya. Karbon, fosforus, selenium, dan iodin membatasi metaloid dan menunjukkan beberapa karakter logam, seperti halnya hidrogen. Di antara gas mulia, radon adalah yang paling seperti logam dan mulai menunjukkan beberapa perilaku kationik, yang tidak biasa untuk nonlogam.[69]

Gas mulia

Enam nonlogam diklasifikasikan sebagai gas mulia: helium, neon, argon, kripton, xenon, dan radon radioaktif yang radioaktif. Dalam tabel periodik konvensional mereka menempati kolom paling kanan. Mereka disebut gas mulia karena reaktivitas kimia mereka yang sangat rendah.[70]

Mereka memiliki sifat yang sangat mirip, semuanya tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak mudah terbakar. Dengan kulit elektron terluar yang tertutup, gas mulia memiliki gaya tarik menarik antar atom yang lemah sehingga menghasilkan titik lebur dan titik didih yang sangat rendah.[71] Itulah sebabnya mereka semua berbentuk gas dalam kondisi standar, bahkan mereka memiliki massa atom lebih besar daripada banyak unsur yang biasanya padat.[72]

Secara kimia, gas mulia memiliki energi ionisasi yang relatif tinggi, afinitas elektron nol atau negatif, dan keelektronegatifan yang relatif tinggi. Senyawa gas mulia berjumlah ratusan meskipun daftarnya terus bertambah,[73] dengan sebagian besar melibatkan oksigen atau fluorin yang bergabung dengan kripton, xenon, atau radon.[74]

Dalam tabel periodik, analogi dapat ditarik antara gas mulia dan logam mulia seperti platina dan emas, dengan emas juga enggan untuk masuk ke dalam kombinasi kimia.[75] Sebagai contoh lebih lanjut, xenon, dalam bilangan oksidasi +8, membentuk oksida eksplosif berwarna kuning pucat, XeO4, sedangkan osmium, logam mulia lainnya, membentuk oksida pengoksidasi kuat berwarna kuning, OsO4. Ada persamaan juga dalam rumus oksifluorida: XeO2F4 dan OsO2F4, serta XeO3F2 dan OsO3F2.[76]

Sekitar 1015 ton gas mulia hadir di atmosfer Bumi.[77] Helium juga ditemukan dalam gas alam sebanyak 7%.[78] Radon berdifusi keluar dari batuan, di mana ia terbentuk selama urutan peluruhan alami uranium dan torium.[79] Pada tahun 2014, dilaporkan bahwa inti Bumi mungkin mengandung sekitar 1013 ton xenon, dalam bentuk senyawa antarlogam XeFe3 dan XeNi3 yang stabil. Ini mungkin menjelaskan mengapa "studi mengenai atmosfer bumi telah menunjukkan bahwa lebih dari 90% dari jumlah Xe yang diperkirakan terdeplesi."[80]

Halogen nonlogam

Walaupun halogen nonlogam merupakan unsur-unsur yang sangat reaktif dan korosif, mereka dapat ditemukan dalam senyawa biasa seperti pasta gigi (NaF); garam meja biasa (NaCl); disinfektan kolam renang (NaBr); atau suplemen makanan (KI). Kata "halogen" memiliki arti "pembentuk garam".[81]

Secara fisik, fluorin dan klorin merupakan gas berwarna kuning pucat dan hijau kekuningan; bromin merupakan cairan coklat kemerahan (biasanya ditutupi oleh lapisan asapnya); dan iodin, di bawah cahaya putih, merupakan padatan yang tampak seperti logam.[82] Secara elektrik, tiga yang pertama merupakan insulator sedangkan iodin merupakan semikonduktor (sepanjang bidangnya).[83]

Secara kimia, mereka memiliki energi ionisasi, afinitas elektron, dan nilai keelektronegatifan yang tinggi, dan sebagian besar merupakan zat pengoksidasi yang relatif kuat.[84] Manifestasi dari status ini termasuk sifat korosif mereka.[85] Keempatnya menunjukkan kecenderungan untuk membentuk senyawa ionik yang dominan dengan logam[86] sedangkan nonlogam yang tersisa, oksigen batang, cenderung membentuk senyawa kovalen dengan logam. Sifat reaktif dan sangat elektronegatif dari halogen nonlogam mewakili lambang karakter nonlogam.[87]

Dalam tabel periodik, lawan dari halogen yang sangat nonlogam dalam golongan 17 adalah logam alkali yang sangat reaktif, seperti natrium dan kalium, dalam golongan 1.[88] Sebagian besar logam alkali, seolah-olah meniru halogen nonlogam, diketahui diketahui membentuk anion –1 (sesuatu yang jarang terjadi di antara logam).[89]

Halogen nonlogam ditemukan dalam mineral yang berhubungan dengan garam. Fluorin terdapat dalam fluorit (CaF2), sebuah mineral yang tersebar luas. Klorin, bromin, dan iodin ditemukan dalam air garam. Secara luar biasa, sebuah studi tahun 2012 melaporkan adanya 0,04% fluorin asli () menurut beratnya dalam antozonit, yang menghubungkan inklusi ini sebagai akibat radiasi dari keberadaan sejumlah kecil uranium.[90]

Nonlogam yang tak terklasifikasi

Setelah unsur nonlogam diklasifikasikan sebagai gas mulia, halogen atau metaloid (berikut), tujuh nonlogam sisanya adalah hidrogen, karbon, nitrogen, oksigen, fosforus, belerang, dan selenium. Dalam bentuk mereka yang paling stabil, tiga merupakan gas tidak berwarna (H, N, O); tiga memiliki penampilan seperti logam (C, P, Se); dan satu berwarna kuning (S). Secara elektrik, karbon grafit adalah semilogam sepanjang bidangnya[91] dan semikonduktor dalam arah tegak lurus bidangnya;[92] fosforus dan selenium adalah semikonduktor;[93] serta hidrogen, nitrogen, oksigen, dan belerang adalah insulator.

Mereka umumnya dianggap terlalu beragam untuk mendapatkan pemeriksaan kolektif,[94] dan telah disebut sebagai nonlogam lainnya,[95] atau lebih jelas sebagai nonlogam, terletak di antara metaloid dan halogen.[96] Akibatnya, kimia mereka cenderung diajarkan secara berbeda, menurut empat golongan tabel periodik masing-masing,[97] misalnya: hidrogen dalam golongan 1; nonlogam golongan 14 (karbon, dan mungkin silikon dan germanium); nonlogam golongan 15 (nitrogen, fosfor, dan mungkin arsen serta antimon); serta nonlogam golongan 16 (oksigen, belerang, selenium, dan mungkin telurium). Subdivisi lain dimungkinkan sesuai dengan preferensi individu penulis.

Hidrogen, khususnya, dalam beberapa hal berperilaku seperti logam dan dalam hal lain seperti nonlogam.[98] Seperti logam, (pertama-tama) ia dapat kehilangan satu elektronnya;[99] ia dapat menggantikan logam alkali dalam struktur logam alkali yang khas;[100] dan mampu membentuk hidrida seperti paduan, menampilkan ikatan logam, dengan beberapa logam transisi.[101] Di sisi lain, ia merupakan gas diatomik penginsulasi, seperti nonlogam yang khas, dan dalam reaksi kimia memiliki kecenderungan untuk mencapai konfigurasi elektron helium.[102] Ia melakukannya dengan cara membentuk ikatan kovalen atau ionik[103] atau, jika kehilangan elektronnya, mengikatkan dirinya pada pasangan elektron bebas.[104]

Beberapa atau semua nonlogam ini memiliki beberapa sifat bersama. Kebanyakan dari mereka, karena kurang reaktif dibandingkan halogen,[105] dapat terjadi secara alami di lingkungan.[106] Mereka memiliki peran biologis[107][108] dan geokimia yang menonjol.[109] Walaupun karakter fisik dan kimia mereka "cukup non-logam", secara bersih,[110] semuanya memiliki aspek korosif. Hidrogen dapat menimbulkan korosi pada logam. Korosi karbon dapat terjadi pada sel bahan bakar.[111] Hujan asam disebabkan oleh nitrogen terlarut atau belerang. Oksigen menimbulkan korosi besi melalui karat. Fosforus putih, bentuk yang paling tidak stabil, menyala di udara dan menghasilkan residu asam fosfat.[112] Selenium yang tidak diolah dalam tanah dapat menimbulkan gas hidrogen selenida yang korosif.[113] Ketika dikombinasikan dengan logam, nonlogam yang tidak terklasifikasi dapat membentuk senyawa dengan kekerasan (interstisi atau refraktori) yang tinggi,[114] karena jari-jari atom mereka yang relatif kecil dan nilai energi ionisasi yang cukup rendah.[115] Mereka menunjukkan kecenderungan untuk mengikat diri mereka sendiri, terutama dalam senyawa padat.[116][117] Hubungan tabel periodik diagonal di antara nonlogam-nonlogam ini menggemakan hubungan serupa di antara metaloid.[118][119]

Dalam tabel periodik, analogi geografis terlihat antara nonlogam yang tak terklasifikasi dan logam transisi. Nonlogam yang tak terklasifikasi menempati wilayah antara halogen nonlogam kuat di sebelah kanan dan metaloid nonlogam lemah di sebelah kiri. Logam transisi menempati wilayah, "antara logam ganas di sebelah kiri tabel periodik, dan logam tenang dan berisi di sebelah kanan... [dan]... membentuk jembatan transisi di antara keduanya".[120]

Nonlogam yang tak terklasifikasi biasanya terdapat dalam bentuk elemental (oksigen, belerang) atau ditemukan berasosiasi dengan salah satu dari dua unsur ini:[121]

  • Hidrogen terjadi di lautan dunia sebagai komponen air, dan dalam gas alam sebagai komponen metana dan hidrogen sulfida.[122]
  • Karbon terdapat pada batu gamping, dolomit, dan marmer, sebagai karbonat.[123] Yang kurang dikenal adalah karbon sebagai grafit, yang terutama terjadi pada batuan silikat metamorf[124] sebagai akibat dari kompresi dan pemanasan senyawa karbon sedimen.[125]
  • Oksigen ditemukan di atmosfer; di lautan sebagai komponen air; dan di kerak sebagai mineral oksida.
  • Mineral fosfor tersebar luas, biasanya sebagai fosfat fosforus-oksigen.[126]
  • Belerang elemental dapat ditemukan di atau dekat sumber air panas dan daerah vulkanik di banyak bagian dunia; mineral belerang tersebar luas, biasanya sebagai sulfida atau sulfat oksigen-belerang.[127]
  • Selenium terjadi pada bijih logam sulfida, di mana ia sebagian menggantikan belerang; selenium elemental kadang-kadang ditemukan.[128]

Metaloid

Enam unsur yang lebih umum dikenal sebagai metaloid adalah boron, silikon, germanium, arsen, antimon, dan telurium, masing-masing memiliki penampilan logam. Pada tabel periodik standar, mereka menempati area diagonal di blok-p yang membentang dari boron di kiri atas hingga telurium di kanan bawah, di sepanjang garis pemisah antara logam dan nonlogam yang ditunjukkan pada beberapa tabel.[129]

Mereka rapuh dan buruk sebagai konduktor panas dan listrik yang baik. Boron, silikon, germanium, dan telurium adalah semikonduktor. Arsen dan antimon memiliki struktur elektronik semilogam meskipun keduanya memiliki bentuk semikonduktor yang kurang stabil.[130]

Secara kimia, metaloid umumnya berperilaku seperti nonlogam (lemah). Di antara unsur-unsur nonlogam, mereka cenderung memiliki energi ionisasi, afinitas elektron, dan nilai keelektronegatifan terendah, dan merupakan zat pengoksidasi yang relatif lemah. Mereka lebih lanjut menunjukkan kecenderungan untuk membentuk paduan dengan logam.[131]

Dalam tabel periodik, di sebelah kiri metaloid nonlogam lemah adalah himpunan tak tentu dari logam yang memiliki sifat logam lemah (seperti timah, timbal dan bismut)[132] kadang-kadang disebut sebagai logam pascatransisi.[133] Dingle menjelaskan situasinya seperti ini:

... dengan logam 'tidak diragukan lagi' di paling kiri tabel, dan tidak diragukan lagi nonlogam di paling kanan... celah antara dua ekstrem dijembatani pertama oleh logam miskin (pascatransisi), dan kemudian oleh metaloid—yang, mungkin dengan cara yang sama, mungkin secara kolektif dinamai 'nonlogam yang buruk'.[134]

Metaloid cenderung ditemukan dalam bentuk yang dikombinasikan dengan oksigen atau belerang atau (dalam kasus telurium) emas atau perak.[135] Boron ditemukan dalam mineral boron-oksigen borat termasuk di mata air vulkanik. Silikon terjadi pada mineral silikon-oksigen silika (pasir). Germanium, arsen, dan antimon ditemukan terutama sebagai komponen bijih sulfida. Telurium terjadi pada mineral telurida dari emas atau perak. Bentuk asli arsen, antimon dan telurium telah dilaporkan.[136]

Alotrop

Sebagian besar unsur nonlogam ada dalam bentuk alotropik. Karbon, misalnya, terjadi sebagai grafit dan sebagai intan. Alotrop tersebut mungkin menunjukkan sifat fisik yang lebih logam atau kurang nonlogam.[137]

Di antara halogen nonlogam, dan nonlogam yang tak terklasifikasi:

  • Iodin dikenal dalam bentuk amorf semikonduktor.[138]
  • Grafit, keadaan standar karbon, adalah konduktor listrik yang cukup baik. Berlian, sebuah alotrop karbon, jelas nonlogam, tembus cahaya dan merupakan konduktor listrik yang sangat buruk.[139] Karbon dikenal dalam beberapa bentuk alotropik lainnya, termasuk bukminsterfulerena yang semikonduktor,[140] dan varietas amorf[141] serta parakristalin (campuran amorf dan kristal).[142]
  • Nitrogen dapat membentuk gas tetranitrogen (N4), sebuah molekul poliatomik yang tidak stabil dengan masa hidup sekitar satu mikrodetik.[143]
  • Oksigen adalah molekul diatomik dalam keadaan standar; ia juga eksis sebagai ozon (O3), sebuah alotrop nonlogam yang tidak stabil dengan waktu paruh "di dalam ruangan" sekitar setengah jam, dibandingkan dengan sekitar tiga hari di udara sekitar pada suhu 20 °C.[144]
  • Fosforus, secara unik, ada dalam beberapa bentuk alotropik yang lebih stabil daripada keadaan standarnya sebagai fosforus putih (P4). Alotrop fosforus putih, merah, dan hitam mungkin yang paling terkenal; yang pertama merupakan insulator; dua yang terakhir merupakan semikonduktor.[145] Fosforus juga eksis sebagai difosforus (P2), sebuah alotrop diatomik yang tidak stabil.[146]
  • Sulfur memiliki lebih banyak alotrop daripada unsur lainnya.[147] Belerang amorf, campuran metastabil dari alotrop semacam ini, terkenal karena elastisitasnya.[148]
  • Selenium memiliki beberapa alotrop nonlogam, yang semuanya jauh lebih sedikit menghantarkan listrik daripada keadaan standar selenium "metalik" abu-abu.[149]

Semua unsur yang paling umum dikenal sebagai metaloid membentuk alotrop:

  • Boron dikenal dalam beberapa bentuk kristal dan amorf.[150]
  • Silikon dapat membentuk kristal (seperti berlian); amorf; dan alotrop ortorombik Si24.[151]
  • Pada tekanan sekitar 10–11 GPa, germanium berubah menjadi fase logam dengan struktur tetragonal yang sama seperti timah. Ketika didekompresi—dan bergantung pada kecepatan pelepasan tekanan—germanium metalik membentuk serangkaian alotrop yang metastabil dalam kondisi sekitar.[152]
  • Arsen dan antimon membentuk beberapa alotrop terkenal (kuning, abu-abu, dan hitam).[153]
  • Telurium dikenal dalam bentuk kristal dan amorf.[154]

Bentuk alotropik lain dari unsur nonlogam telah diketahui, baik di bawah tekanan atau dalam lapisan tunggal. Di bawah tekanan yang cukup tinggi, setidaknya setengah dari unsur nonlogam yang merupakan semikonduktor atau insulator, dimulai dengan fosforus pada 1,7 GPa, telah diamati membentuk alotrop logam.[155] Bentuk dua dimensi lapisan tunggal nonlogam termasuk borofena (boron), grafena (karbon), silisena (silikon), fosforena (fosforus), germanena (germanium), arsenena (arsen), antimonena (antimon), dan telurena (telurium), secara kolektif disebut sebagai xenes.[156]

Prevalensi dan akses

Kelimpahan

Perkiraan komposisi nonlogam di Bumi
dan biomassanya, menurut beratnya[157]
Domain Komponen utama Paling melimpah
berikutnya
Kerak O 61%, Si 20% H 2,9%
Atmosfer N 78%, O 21% Ar 0,5%
Hidrosfer O 66,2%, H 33,2% Cl 0,3%
Biomassa O 63%, C 20%, H 10% N 3,0%

Hidrogen dan helium diperkirakan membentuk sekitar 99% dari semua materi biasa di alam semesta dan lebih dari 99,9% atomnya.[158] Oksigen dianggap sebagai unsur paling melimpah berikutnya, sekitar 0,1%.[159] Kurang dari lima persen alam semesta diyakini terbuat dari materi biasa, yang diwakili oleh bintang, planet, dan makhluk hidup. Keseimbangannya terbuat dari energi gelap dan materi gelap, yang keduanya saat ini kurang dipahami.[160]

Lima nonlogam yaitu hidrogen, karbon, nitrogen, oksigen, dan silikon merupakan bagian terbesar dari kerak, atmosfer, hidrosfer, dan biomassa Bumi, dalam jumlah yang ditunjukkan pada tabel.

Ekstraksi

Nonlogam, dan metaloid, diekstraksi dalam bentuk mentahnya dari:[161]

  • air garam—klorin, bromin, iodin;
  • udara cair—nitrogen, oksigen, neon, argon, kripton, xenon;
  • mineral—boron (mineral borat); karbon (batubara; intan; grafit); fluorin (fluorit); silikon (silika); fosforus (fosfat); antimon (stibnit, tetrahedrit); iodin (dalam natrium iodat dan natrium iodida);
  • gas alam—hidrogen, helium, belerang; dan
  • bijih, sebagai produk sampingan pengolahan—germanium (bijih seng); arsen (bijih tembaga dan timbal); selenium, telurium (bijih tembaga); dan radon (bijih yang mengandung uranium).

Biaya

Biaya harian akan bervariasi tergantung pada kemurnian, kuantitas, kondisi pasar, dan biaya tambahan pemasok.[162]

Berdasarkan literatur yang tersedia pada Agustus 2022, walaupun biaya yang dikutip dari sebagian besar nonlogam kurang dari AS$0,80 per gram biaya perak,[163] boron, fosforus, germanium, xenon, dan radon (secara umum) adalah pengecualian:

  • Boron berharga sekitar AS$25 per gram untuk 99,7% bongkahan polikristalin murni dengan ukuran partikel sekitar 1 cm.[164] Sebelumnya, pada tahun 1997, boron dikutip dengan harga AS$280 per gram untuk batang polikristalin berdiameter 4 hingga 6 mm dengan kemurnian 99,999%,[165] sekitar sepuluh kali lipat biaya emas saat itu ($28,35 per gram).[166]
  • Pada tahun 2020, fosforus dalam bentuk hitamnya yang paling stabil dapat "berharga hingga AS$1.000 per gram",[167] more than 15 times the cost of gold, lebih dari 15 kali lipat biaya emas, sedangkan fosforus merah biasa, pada tahun 2017, dihargai sekitar AS$3,40 per kilogram.[168] Para peneliti berharap dapat mengurangi biaya fosforus hitam hingga AS$1 per gram.[169]
  • Germanium dan xenon berharga sekitar AS$1,20 dan AS$7,60 per gram.[170]
  • Hingga tahun 2013, radon tersedia dari National Institute of Standards and Technology dengan harga $1.636 per unit 0,2 ml, setara dengan sekitar $86.000.000 per gram, tanpa indikasi diskon untuk jumlah massal.[171]

Penggunaan

Hampir semua nonlogam memiliki kegunaan yang bervariasi dalam barang-barang rumah tangga; pencahayaan dan laser; serta obat-obatan dan farmasi. Nitrogen, misalnya, ditemukan di beberapa perawatan taman; laser; dan obat diabetes. Germanium, arsen, dan radon masing-masing memiliki kegunaan dalam satu atau dua bidang ini tetapi tidak ketiganya.[172] Selain gas mulia, sebagian besar nonlogam yang tersisa telah, atau pernah, digunakan dalam agrokimia dan bahan pewarna.[173] Sejauh metaloid menunjukkan karakter logam, mereka memiliki kegunaan khusus yang meluas ke (misalnya) gelas oksida, komponen pemaduan, dan semikonduktor.[174]

Penggunaan lebih lanjut dari subset yang berbeda dari nonlogam terjadi di atau sebagai pengganti udara; kriogenik dan refrigeran; pupuk; penghambat nyala atau pemadam api; asam mineral; kendaraan hibrida plug-in; gas pengelasan; dan ponsel pintar.[175]

Sejarah, latar belakang, dan taksonomi

Penemuan

Mayoritas nonlogam ditemukan pada abad ke-18 dan ke-19. Sebelum itu, karbon, belerang, dan antimon dikenal di zaman kuno; arsen ditemukan selama Abad Pertengahan (oleh Albertus Agung); dan Hennig Brand mengisolasi fosforus dari urine pada tahun 1669. Helium (1868) memiliki perbedaan sebagai satu-satunya unsur nonlogam yang tidak pertama kali ditemukan di Bumi. Radon adalah nonlogam yang paling baru ditemukan. Ia ditemukan pada akhir abad ke-19.[176]

Teknik berbasis kimia atau fisika yang digunakan dalam upaya isolasi adalah spektroskopi, distilasi fraksional, deteksi radiasi, elektrolisis, pengasaman bijih, reaksi perpindahan, pembakaran dan pemanasan; beberapa nonlogam terjadi secara alami sebagai unsur bebas.

Di antara gas mulia, helium terdeteksi melalui garis kuningnya di spektrum koronal matahari, dan kemudian dengan mengamati gelembung yang keluar dari uranit (UO2) yang dilarutkan dalam asam. Neon hingga xenon diperoleh melalui distilasi fraksional udara. Radon pertama kali teramati berasal dari senyawa torium, tiga tahun setelah penemuan radiasi Henri Becquerel pada tahun 1896.[177]

Halogen nonlogam diperoleh dari halida mereka melalui elektrolisis, penambahan asam, atau perpindahan. Beberapa ahli kimia meninggal akibat percobaan mereka dalam mencoba mengisolasi fluorin.[178]

Di antara nonlogam tak terklasifikasi, karbon dikenal (atau diproduksi) sebagai arang, jelaga, grafit dan intan; nitrogen teramati di udara dari mana oksigen telah dihilangkan; oksigen diperoleh dengan memanaskan raksa oksida; fosforus dibebaskan dengan memanaskan amonium natrium hidrogen fosfat (Na(NH4)HPO4), seperti yang ditemukan dalam urine;[179] belerang terjadi secara alami sebagai unsur bebas; dan selenium terdeteksi sebagai residu dalam asam sulfat.[180]

Sebagian besar unsur yang umumnya dikenal sebagai metaloid diisolasi dengan memanaskan sulfida (germanium) atau oksida mereka (boron, silikon, arsen, telurium).[181] Antimon dikenal dalam bentuk aslinya serta dapat dicapai dengan memanaskan sulfidanya.[182]

Asal-usul konsep ini

Perbedaan antara logam dan nonlogam muncul, secara berbelit-belit, dari pengenalan kasar berbagai jenis materi yaitu zat murni, campuran, senyawa dan unsur. Dengan demikian, materi dapat dibagi menjadi zat murni (seperti garam, soda bikarbonat, atau belerang) dan campuran (misalnya air raja, bubuk mesiu, atau perunggu) dan zat murni akhirnya dapat dibedakan sebagai senyawa dan unsur.[183] Unsur-unsur "logam" kemudian tampaknya memiliki atribut yang dapat dibedakan secara luas yang tidak dimiliki oleh unsur-unsur lain, seperti kemampuan mereka untuk menghantarkan panas atau karena "tanah" (oksida) mereka untuk membentuk larutan basa dalam air, misalnya seperti yang terjadi pada kapur tohor (CaO).[184]

Penggunaan istilah

Istilah nonlogam berasal dari tahun 1566. Dalam risalah medis yang diterbitkan tahun itu, Loys de L’Aunay (seorang dokter Prancis) menyebutkan sifat-sifat zat tanaman dari tanah logam dan "nonlogam".[185]

Dalam kimia awal, Wilhelm Homberg (seorang filsuf alam Jerman) mengacu pada belerang "nonlogam" dalam Des Essais de Chimie (1708).[186] Dia mempertanyakan pembagian lima kali lipat dari semua materi menjadi belerang, raksa, garam, air, dan tanah, seperti yang didalilkan oleh (1641) dalam New Philosophical Light of True Principles and Elements of Nature.[187] Pendekatan Homberg mewakili "sebuah langkah penting menuju konsep modern dari sebuah unsur".[188]

Lavoisier, dalam karya tahun 1789-nya yang "revolusioner"[189] , menerbitkan daftar modern pertama dari unsur-unsur kimia di mana ia membedakan antara gas, logam, nonlogam, dan tanah (oksida tahan panas).[190] Dalam tujuh belas tahun pertamanya, karya Lavoisier diterbitkan ulang dalam dua puluh tiga edisi dalam enam bahasa, dan "membawa ... kimia baru[nya] ke seluruh Eropa dan Amerika."[191]

Kriteria pembeda yang disarankan

Beberapa sifat yang digunakan untuk membedakan antara logam dan nonlogam didaftar berdasarkan jenis dan tanggal sumbernya

Pada tahun 1809, penemuan natrium dan kalium oleh Humphry Davy "memusnahkan"[192] garis demarkasi antara logam dan nonlogam. Sebelum itu, logam telah dibedakan berdasarkan bobot atau massa jenisnya yang relatif tinggi.[193] Natrium dan kalium, di sisi lain, mengapung di atas air tetapi jelas merupakan logam berdasarkan perilaku kimianya.[194]

Sejak tahun 1811, sifat-sifat yang berbeda—fisik, kimia, dan terkait elektron—telah digunakan dalam upaya untuk memperhalus perbedaan antara logam dan nonlogam. Tabel terlampir menetapkan 22 sifat tersebut, menurut jenis dan urutan tanggal.

Mungkin sifat yang paling terkenal adalah bahwa konduktivitas listrik logam meningkat ketika suhu turun sedangkan nonlogam naik.[195] Namun skema ini tidak bekerja untuk plutonium, karbon, arsen, dan antimon. Plutonium, yang merupakan logam, meningkatkan konduktivitas listriknya ketika dipanaskan dalam kisaran suhu sekitar –175 hingga +125 °C.[196] Karbon, meskipun secara luas dianggap sebagai nonlogam, juga meningkatkan konduktivitasnya saat dipanaskan.[197] Arsen dan antimon kadang-kadang diklasifikasikan sebagai nonlogam tetapi bertindak mirip dengan karbon.[198]

Emsley mencatat bahwa, "Tidak ada sifat tunggal... dapat digunakan untuk mengklasifikasikan semua unsur baik sebagai logam atau nonlogam."[199] Kneen dkk. menyarankan bahwa nonlogam dapat dilihat setelah kriteria [tunggal] untuk metalisitas telah dipilih, adding that, "menambahkan bahwa, "banyak klasifikasi sewenang-wenang yang mungkin, yang sebagian besar, jika dipilih secara wajar, akan serupa tetapi tidak harus identik."[200] Jones, sebaliknya, mengamati bahwa "kelas biasanya didefinisikan oleh lebih dari dua atribut".[201]

Johnson memperkirakan bahwa sifat fisik dapat menunjukkan sifat logam atau nonlogam terbaik dari suatu unsur, dengan ketentuan bahwa sifat lain akan diperlukan dalam kasus yang ambigu. Lebih khusus lagi, dia mengamati bahwa semua elemen gas atau nonkonduktor adalah nonlogam; logam nonlogam padat keras dan rapuh atau lunak dan rapuh sedangkan logam biasanya dapat ditempa dan ulet; dan oksida nonlogam bersifat asam.[202]

Setelah dasar untuk membedakan antara "dua kelas besar unsur"[203] ditetapkan, ternyata nonlogam adalah mereka yang tidak memiliki sifat logam,[204] hingga derajat yang lebih besar atau lebih kecil.[205] Beberapa penulis selanjutnya membagi unsur-unsur menjadi logam, metaloid, dan nonlogam meskipun Odberg berpendapat bahwa apa pun yang bukan logam berdasarkan kategorisasi, adalah nonlogam.[206]

Pengembangan subkelas

Sebuah taksonomi dasar nonlogam ditetapkan pada tahun 1844, oleh Alphonse Dupasquier, seorang dokter, apoteker, dan kimiawan Prancis.[207] Untuk memudahkan studi nonlogam, ia menulis:[208]

Mereka akan dibagi menjadi empat kelompok atau bagian, seperti berikut ini:
Organogen O, N, H, C
Sulfuroid S, Se, P
Kloroid F, Cl, Br, I
Boroid B, Si.

Gema klasifikasi empat kali lipat Dupasquier terlihat di subkelas modern. Organogen dan belerang mewakili himpunan nonlogam yang tak terklasifikasi. Variasi konfigurasi dari tujuh nonlogam ini telah disebut sebagai, misalnya, nonlogam dasar;[209] biogen;[210] nonlogam pusat;[211] CHNOPS;[212] unsur esensial;[213] "nonlogam";[214] nonlogam yatim piatu;[215] atau nonlogam redoks.[216] Nonlogam kloroid kemudian secara independen disebut sebagai halogen.[217] Nonlogam boroid berkembang menjadi metaloid, mulai dari tahun 1864.[218] Gas mulia, sebagai pengelompokan diskrit, dihitung di antara nonlogam sejak 1900.[219]

Perbandingan

Beberapa sifat logam, metaloid, nonlogam yang tak terklasifikasi, halogen nonlogam, dan gas mulia dirangkum dalam tabel. Sifat fisik berlaku untuk unsur dalam bentuknya yang paling stabil dalam kondisi sekitar, dan dicantumkan dalam urutan yang mudah. Sifat kimia terdaftar dari umum ke deskriptif, dan kemudian ke khusus. Garis putus-putus di sekitar metaloid menunjukkan bahwa, tergantung pada pembuatnya, unsur-unsur yang terlibat mungkin atau mungkin tidak dikenali sebagai kelas atau subkelas unsur yang berbeda. Logam dimasukkan sebagai titik referensi.

Sebagian besar sifat menunjukkan perkembangan kiri-ke-kanan dalam karakter logam ke nonlogam atau nilai rata-rata. Tabel periodik dengan demikian dapat secara indikatif dibagi menjadi logam dan nonlogam, dengan gradasi yang kurang lebih berbeda terlihat di antara nonlogam.[220]

Beberapa sifat lintas-subkelas
Sifat fisik Logam Metaloid Nonlogam tak terklasifikasi Halogen nonlogam Gas mulia
Bentuk dan berat[221]
Penampilan berkilau[222] berkilau[223] tak berwarna[224]
Elastisitas sebagian besar lunak dan ulet[225] (Hg adalah cairan) rapuh[226] C, hitam P, S, Se rapuh; keempatnya memiliki bentuk tak rapuh yang kurang stabil[227] iodin rapuh[228] tak dapat diterapkan
Konduktivitas listrik baik buruk
Struktur elektronik[229] metalik (Bi adalah semilogam) semilogam (As, Sb) atau semikonduktor semikonduktor (I) atau insulator insulator
Sifat kimia Logam Metaloid Nonlogam tak terklasifikasi Halogen nonlogam Gas mulia
Perilaku kimia umum nonmetalik lemah nonmetalik sedang[230] nonmetalik kuat[231]
Oksida
Senyawa dengan logam paduan[232] atau senyawa antarlogam[233] cenderung membentuk paduan atau senyawa antarlogam[234] terutama ionik[235] senyawa sederhana dalam kondisi sekitar tidak diketahui
Energi ionisasi (kJ mol−1)‡
(halaman data)
Elektronegativitas (Pauling)‡
(halaman data)
† Hidrogen juga dapat membentuk hidrida seperti-paduan[236]
‡ Label rendah, sedang, tinggi, dan sangat tinggi secara sewenang-wenang berdasarkan rentang nilai yang tercantum dalam tabel

Lihat pula

Catatan

Pranala luar

Referensi

  1. ↑ Glinka 1959, hlm. 77; Oxtoby, Gillis & Butler 2015, hlm. I.23
  2. ↑ Godovikov & Nenasheva 2020, hlm. 4
  3. ↑ Sanderson 1957, hlm. 229
  4. ↑ Morely & Muir 1892, hlm. 241
  5. ↑ Kneen, Rogers & Simpson 1972, hlm. 218–219
  6. ↑ Steudel 2020, hlm. 43
  7. ↑ Larrañaga, Lewis & Lewis 2016, hlm. 988
  8. ↑ Larrañaga, Lewis & Lewis 2016, hlm. 988
  9. ↑ Vernon 2013
  10. ↑ Hill, Holman & Hulme 2017, hlm. 182: Konduktansi atom adalah konduktivitas listrik satu mol zat. Itu sama dengan konduktivitas listrik dibagi dengan volume molar.
  11. ↑ Vernon 2020, hlm. 220
  12. ↑ Tabel Periodik Unsur IUPAC
  13. ↑ Johnson 2007, hlm. 13
  14. ↑ Bodner & Pardue 1993, hlm. 354; Cherim 1971, hlm. 98
  15. ↑ Restrepo dkk. 2006, hlm. 411; Thornton & Burdette 2010, hlm. 86; Hermann, Hoffmann & Ashcroft 2013, hlm. 11604‒1‒11604‒5
  16. ↑ Mewes dkk. 2019; Smits dkk. 2020; Florez dkk. 2022
  17. ↑ Kneen, Rogers & Simpson 1972, hlm. 261–264
  18. ↑ Phillips 1973, hlm. 7
  19. ↑ Zumdahl & DeCoste 2010, hlm. 455, 456, 469, A40
  20. ↑ Still 2016, hlm. 120
  21. ↑ Siekierski & Burgess 2002, hlm. 86
  22. ↑ Charlier, Gonze & Michenaud 1994
  23. ↑ Taniguchi dkk. 1984, hlm. 867: "... fosforus hitam ... [dicirikan] oleh pita valensi lebar dengan sifat yang agak terdelokalisasi."; Morita 1986, hlm. 230; Carmalt & Norman 1998, hlm. 7: "Fosforus ... oleh karena itu diperkirakan memiliki beberapa sifat metaloid."; Du dkk. 2010. Interaksi antar lapisan dalam fosforus hitam, yang dikaitkan dengan gaya van der Waals-Keesom, dianggap berkontribusi pada sela pita yang lebih kecil dari bahan curah (dihitung 0,19 eV; diamati 0,3 eV) sebagai berlawanan dengan celah pita yang lebih besar dari satu lapisan (dihitung ~0,75 eV).
  24. ↑ Wiberg 2001, hlm. 742
  25. ↑ Evans 1966, hlm. 124–25
  26. ↑ Wiberg 2001, hlm. 758
  27. ↑ Stuke 1974, hlm. 178; Donohue 1982, hlm. 386–87; Cotton dkk. 1999, hlm. 501
  28. ↑ Steudel 1977, hlm. 240: "... tumpang tindih orbital yang cukup besar harus ada, untuk membentuk ikatan antarmolekul, banyak pusat ... [sigma], menyebar melalui lapisan dan diisi dengan elektron terdelokalisasi, tercermin dalam sifat iodin (kilau, warna, konduktivitas listrik sedang)."; Segal 1989, hlm. 481: "Iodin menunjukkan beberapa sifat logam ..."
  29. ↑ Kneen, Rogers & Simpson 1972, hlm. 85–86, 237
  30. ↑ Salinas 2019, hlm. 379
  31. ↑ Aylward & Findlay 2008, hlm. 6–12
  32. ↑ Yang 2004, hlm. 9
  33. ↑ Herzfeld 1927, hlm. 701–705; Edwards 2000, hlm. 100–103
  34. ↑ Kneen, Rogers & Simpson 1972, hlm. 263‒264
  35. ↑ Langley & Hattori 2014, hlm. 214
  36. ↑ Abbott 1966, hlm. 18
  37. ↑ Brown et al. 2014, hlm. 237
  38. ↑ Ebbing & Wrighton 2007 hlm. 868
  39. ↑ Matson & Orbaek 2013, hlm. 85
  40. ↑ Yoder, Suydam & Snavely 1975, hlm. 58
  41. ↑ Young dkk. 2018, hlm. 753
  42. ↑ Brown dkk. 2014, hlm. 227
  43. ↑ Siekierski & Burgess 2002, hlm. 21, 133, 177
  44. ↑ Moore 2016; Burford, Passmore & Sanders 1989, hlm. 54
  45. ↑ King & Caldwell 1954, hlm. 17; Brady & Senese 2009, hlm. 69
  46. ↑ Chemical Abstracts Service 2021
  47. ↑ Cockell 2019, hlm. 210
  48. ↑ Emsley 2011, hlm. 81, 181; Scott 2014, hlm. 3
  49. ↑ Kneen, Rogers & Simpson 1972, hlm. 226, 360
  50. ↑ Lee 1996, hlm. 240
  51. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, hlm. 43
  52. ↑ Cressey 2010
  53. ↑ Siekierski & Burgess 2002, hlm. 24–25
  54. ↑ Siekierski & Burgess 2002, hlm. 23
  55. ↑ Petruševski & Cvetković 2018; Grochala 2018
  56. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, hlm. 27, 1232, 1234
  57. ↑ Siekierski & Burgess 2002, hlm. 52, 101, 111, 124, 194
  58. ↑ Cox 2004, hlm. 146
  59. ↑ Encyclopædia Britannica 2021
  60. ↑ Royal Society of Chemistry 2021
  61. ↑ Chambers & Holliday 1982, hlm. 273–274; Bohlmann 1992, hlm. 213; Jentzsch 2015, hlm. 247
  62. ↑ Vassilakis, Kalemos & Mavridis 2014, hlm. 1; Hanley & Koga 2018, hlm. 24; Kaiho 2017, bab 2, hlm. 1
  63. ↑ Bailar dkk. 1989, hlm. 742
  64. ↑ Russell & Lee 2005, hlm. 419
  65. ↑ Hampel & Hawley 1976, hlm. 174;
  66. ↑ Goodrich 1844, hlm. 264; The Chemical News 1897, hlm. 189; Hampel & Hawley 1976, hlm. 191; Lewis 1993, hlm. 835; Hérold 2006, hlm. 149–50
  67. ↑ Tyler 1948, hlm. 105; Reilly 2002, hlm. 5–6
  68. ↑ Jones 2010, hlm. 169–71
  69. ↑ Stein 1983, hlm. 165
  70. ↑ Matson & Orbaek 2013, hlm. 203
  71. ↑ Jolly 1966, hlm. 20
  72. ↑ Clugston & Flemming 2000, hlm. 100–101, 104–105, 302
  73. ↑ Maosheng 2020, hlm. 962
  74. ↑ Mazej 2020
  75. ↑ Wiberg 2001, hlm. 1131
  76. ↑ Vernon 2020, hlm. 229
  77. ↑ Cox 2000, hlm. 258–259; Möller 2003, hlm. 173; Trenberth & Smith 2005, hlm. 864
  78. ↑ Emsley 2011, hlm. 220
  79. ↑ Emsley 2011, hlm. 440
  80. ↑ Zhu dkk. 2014, hlm. 644–648
  81. ↑ Wiberg 2001, hlm. 4022
  82. ↑ Vernon 2013, hlm. 1706
  83. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, hlm. 804
  84. ↑ Rudolph 1973, plhln. 133: "Oksigen dan halogen khususnya... merupakan zat pengoksidasi kuat."
  85. ↑ Daniel & Rapp 1976, hlm. 55
  86. ↑ Cotton dkk. 1999, hlm. 554
  87. ↑ Lanford 1959, hlm. 176
  88. ↑ Rayner-Canham 2020, hlm. 92, 139
  89. ↑ Massey 2000, hlm. 113
  90. ↑ Schmedt, Mangstl & Kraus 2012, hlm. 7847‒7849
  91. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, hlm. 277
  92. ↑ Atkins dkk. 2006, hlm. 320
  93. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, hlm. 482; Berger 1997, hlm. 86
  94. ↑ Cao dkk. 2021, hlm. 20–21
  95. ↑ Challoner 2014, hlm. 5; Government of Canada 2015; Gargaud dkk. 2006, hlm. 447
  96. ↑ Crichton 2012, hlm. 6; Scerri 2013; Laboratorium Nasional Los Alamos 2021
  97. ↑ Vernon 2020, hlm. 218
  98. ↑ Seese & Daub 1985, hlm. 65
  99. ↑ MacKay, MacKay & Henderson 2002, hlm. 209
  100. ↑ Cousins, Davidson & García-Vivó 2013, hlm. 11809–11811
  101. ↑ Wiberg 2001, hlm. 255–257
  102. ↑ Liptrot 1983, hlm. 161
  103. ↑ Wiberg 2001, hlm. 255–257
  104. ↑ Scott & Kanda 1962, hlm. 153
  105. ↑ Taylor 1960, hlm. 316
  106. ↑ Emsley 2011, passim
  107. ↑ Crawford 1968, hlm. 540
  108. ↑ Benner, Ricardo & Carrigan 2018, hlm. 167—168: "Stabilitas ikatan karbon—karbon... telah menjadikannya sebagai unsur pilihan pertama untuk menopang biomolekul. Hidrogen dibutuhkan karena berbagai alasan; setidaknya, ia mengakhiri rantai C–C. Heteroatom (atom yang bukan karbon atau hidrogen) menentukan reaktivitas biomolekul karbon. Dalam... kehidupan, mereka adalah oksigen, nitrogen dan, pada tingkat lebih rendah, belerang, fosforus, selenium, dan halogen sesekali."
  109. ↑ Cao dkk. 2021, hlm. 20–21
  110. ↑ Cao dkk. 2021, hlm. 20–21
  111. ↑ Zhao, Tu & Chan 2021
  112. ↑ Kosanke dkk. 2012, hlm. 841
  113. ↑ Wasewar 2021, hlm. 322–323
  114. ↑ Messler 2011 hlm. 10
  115. ↑ Cao dkk. 2021, hlm. 20–21
  116. ↑ Cao dkk. 2021, hlm. 20–21
  117. ↑ King dkk. 1994, hlm. 1344; Powell & Tims 1974, hlm. 189–191
  118. ↑ Vernon 2020, hlm. 221–223
  119. ↑ Rayner-Canham 2020, hlm. 216
  120. ↑ Atkins 2001, hlm. 24–25
  121. ↑ Cox 1997, hlm. 130–132; Emsley 2011, passim
  122. ↑ National Center for Biotechnology Information 2021
  123. ↑ Emsley 2011, hlm. 113
  124. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, hlm. 270–271
  125. ↑ Khan 2001, hlm. 59
  126. ↑ Cox 1997, hlm. 130; Emsley 2011, hlm. 393
  127. ↑ Cox 1997, hlm. 130; Emsley 2011, hlm. 515–516, 518
  128. ↑ Boyd 2011, hlm. 570
  129. ↑ Vernon 2013
  130. ↑ Vernon 2013
  131. ↑ Vernon 2013
  132. ↑ Masterton, Hurley & Neth 2011, hlm. 38
  133. ↑ McCue 1963, hlm. 264
  134. ↑ Dingle 2017, hlm. 101
  135. ↑ Cox 1997, hlm. 130–132; Emsley 2011, passim
  136. ↑ Hurlbut 1961, hlm. 132
  137. ↑ Barton 2021, hlm. 200
  138. ↑ Shanabrook, Lannin & Hisatsune 1981, hlm. 130‒133
  139. ↑ Borg & Dienes 1992, hlm. 26
  140. ↑ Wiberg 2001, hlm. 796
  141. ↑ Shang dkk. 2021
  142. ↑ Tang dkk. 2021
  143. ↑ Cacace, de Petris & Troiani 2002, hlm. 480‒481
  144. ↑ Koziel 2002, hlm. 18
  145. ↑ Gusmão, Sofer & Pumera 2017, hlm. 8052–8053; Berger 1997, hlm. 84; Vernon 2013, hlm. 1704‒1705
  146. ↑ Piro dkk. 2006, hlm. 1276‒1279
  147. ↑ Steudel & Eckert 2003, hlm. 1
  148. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, hlm. 659–660
  149. ↑ Moss 1952, hlm. 192; Greenwood & Earnshaw 2002, hlm. 751
  150. ↑ Donohue 1982, hlm. 48–81
  151. ↑ Shiell dkk. 2021
  152. ↑ Zhao et al. 2017
  153. ↑ Donohue 1982, hlm. 302–310
  154. ↑ Brodsky dkk. 1972, hlm. 609–614
  155. ↑ Yousuf 1998, hlm. 425; Elatresh & Bonev 2020
  156. ↑ Su dkk. 2020, hlm. 1621–1649
  157. ↑ Nelson 1987, hlm. 732: crust, atmosphere, hydrosphere; Fortescue 2012, hlm. 56, 65: biomass
  158. ↑ MacKay, MacKay & Henderson 2002, hlm. 200
  159. ↑ Cox 1997, hlm. 17, 19
  160. ↑ Ostriker & Steinhardt 2001, hlm. 46‒53
  161. ↑ Emsley 2011, passim
  162. ↑ Mineral Commodity Summaries 2022. U.S. Geological Survey. 2022. hlm. 25, 64, 78.
  163. ↑ Mineral Commodity Summaries 2022. U.S. Geological Survey. 2022. hlm. 24, 25, 26, 70, 74, 78, 82, 148, 150, 152, 160, 169.; A Kopteva. Prospects and obstacles for green hydrogen production in Russia. Energies. 2021. Vol. 14 (3). hlm. 1–21(1). doi:10.3390/en14030718.; BH Oztemel. Carbon dioxide utilization: Process simulation of synthetic fuel production from flue gases. Chemical Industry and Chemical Engineering Quarterly. 2022. doi:10.2298/CICEQ211025005B.; Editorial: Xenon anaesthesia for all, or only a select few?. Anaesthesia. 2016. Vol. 71 (11). hlm. 1259–1272 (1268). doi:10.1111/anae.13569.; Fluorine Chemistry: A Comprehensive Treatment. John Wiley and Sons. 1995. hlm. 17. ISBN 978-0-471-12031-5.; P Dalakov. Innovative neon refrigeration unit operating down to 30 K. MATEC Web of Conferences. 2020. Vol. 324. doi:10.1051/matecconf/20203240.; B Boysen. Economic and environmental assessment of water reuse in industrial parks: case study based on a Model Industrial Park. Journal of Water Reuse and Desalination. 2020. Vol. 10 (4). hlm. 475–489. doi:10.2166/wrd.2020.034.; AJ Gardner. Moving to human trials for argon neuroprotection in neurological injury: A narrative review. British Journal of Anaesthesia. 2018. Vol. 120 (4). hlm. 453-468 (455). doi:10.1016/j.bja.2017.10.017.; GP Rajarathnam. The Zinc/bromine Flow Battery: Materials Challenges and Practical Solutions for Technology Advancement. Springer. hlm. 3. ISBN 978-981-287-645-4.; G-J Xia. Effect of low-frequency oscillation on plasma focusing in krypton hall thruster. Journal of Propulsion and Power. 2020. Vol. 36 (1). hlm. 25-32. doi:10.2514/1.B37599.;
  164. ↑ H Chand. Scalable production of ultrathin boron nanosheets from a low-cost precursor. Advanced Materials Interfaces. 2022. Vol. 9. hlm. 22058 (2 of 11). doi:10.1002/admi.202200508.
  165. ↑ LI Berger. Semiconductor Materials. CRC Press. 1997. hlm. 42. ISBN 978-0-8493-8912-2.
  166. ↑ Mineral Commodity Summaries 1998. U.S. Geological Survey. 1998.
  167. ↑ Boise State University 2020
  168. ↑ Z Hu. Phosphorus containing materials for photocatalytic hydrogen evolution. Green Chemistry. 2017. Vol. 19. hlm. 588-613 (595). doi:10.1039/C6GC02825J.
  169. ↑ Boise State University 2020
  170. ↑ AJ Gardner. Moving to human trials for argon neuroprotection in neurological injury: A narrative review. British Journal of Anaesthesia. 2018. Vol. 120 (4). hlm. 453-468 (454). doi:10.1016/j.bja.2017.10.017.; Mineral Commodity Summaries 2022. U.S. Geological Survey. 2022. hlm. 25.
  171. ↑ National Institute of Standards and Technology 2013
  172. ↑ Emsley 2011, passim
  173. ↑ Emsley 2011, passim
  174. ↑ Gaffney & Marley 2017, hlm. 27
  175. ↑ Emsley 2011, passim
  176. ↑ Emsley 2011, passim
  177. ↑ Emsley 2011, hlm. 42–43, 219–220, 263–264, 341, 441–442, 596, 609
  178. ↑ Emsley 2011, hlm. 84, 128, 180–181, 247
  179. ↑ Cook 1923, hlm. 124
  180. ↑ Emsley 2011, hlm. 113, 363, 378, 477, 514–515
  181. ↑ Emsley 2011, passim
  182. ↑ Weeks 1945, hlm. 22; Emsley 2011, hlm. 40
  183. ↑ Klein 1994, hlm. 168
  184. ↑ Lidin 1996, hlm. 64‒65
  185. ↑ de L'Aunay 1566, hlm. 7
  186. ↑ Homberg 1708, hlm. 350; vide Kim 2000
  187. ↑ de Clave 1641
  188. ↑ Schlager & Lauer 2000, hlm. 370
  189. ↑ Strathern 2000, hlm. 239
  190. ↑ Criswell hlm. 1140
  191. ↑ Salzberg 1991, hlm. 204
  192. ↑ Hare & Bache 1836, hlm. 310
  193. ↑ Chambers 1743: "Yang membedakan logam dari semua benda lain ... adalah beratnya ..."
  194. ↑ Edwards 2000, hlm. 85
  195. ↑ Herman 1999, hlm. 702
  196. ↑ Russell & Lee 2005, hlm. 466
  197. ↑ Atkins dkk. 2006, hlm. 320–21
  198. ↑ Zhigal'skii & Jones 2003, hlm. 66
  199. ↑ Emsley 1971, hlm. 1
  200. ↑ Kneen, Rogers & Simpson 1972, hlm. 218–219
  201. ↑ Jones 2010, hlm. 169
  202. ↑ Johnson 1966, hlm. 3–5, 15
  203. ↑ Leach & Ewing 1966, hlm. 47
  204. ↑ Brady & Senese 2009, hlm. 52
  205. ↑ Zumdahl & DeCoste 2010, hlm. 92
  206. ↑ Oderberg 2007, hlm. 97
  207. ↑ Bertomeu-Sánchez, Garcia-Belmar & Bensaude-Vincent 2002, hlm. 248–249
  208. ↑ Dupasquier 1844, hlm. 66–67
  209. ↑ Williams 2007, hlm. 1550–1561
  210. ↑ Wächtershäuser 2014
  211. ↑ Hengeveld & Fedonkin, hlm. 181–226
  212. ↑ Wakeman 1899, hlm. 562
  213. ↑ Fraps 1913, hlm. 11
  214. ↑ Parameswaran dkk. 2020, hlm. 210
  215. ↑ Knight 2002, hlm. 148
  216. ↑ Fraústo da Silva & Williams 2001, hlm. 500
  217. ↑ Berzelius 1832, hlm. 248–276
  218. ↑ The Chemical News 1864, hlm. 22
  219. ↑ Renouf 1901, hlm. 268
  220. ↑ Vernon 2020, hlm. 217–225
  221. ↑ Tregarthen 2003, hlm. 10
  222. ↑ Kneen, Rogers & Simpson 1972, hlm. 261–264
  223. ↑ Rochow 1966, hlm. 4
  224. ↑ Kneen, Rogers & Simpson 1972, hlm. 308
  225. ↑ Kneen, Rogers & Simpson 1972, hlm. 261–264
  226. ↑ Rochow 1966, hlm. 4
  227. ↑ Wiberg 2001, hlm. 505, 681, 781; Glinka 1958, hlm. 355
  228. ↑ Wiberg 2001, hlm. 416
  229. ↑ Keeler & Wothers 2013, hlm. 293
  230. ↑ Welcher 2001, hlm. 3–32: "Unsur-unsur berubah dari... menjadi nonlogam yang cukup aktif, menjadi nonlogam yang sangat aktif, dan menjadi gas mulia."
  231. ↑ Mackin 2014, hlm. 80
  232. ↑ Kneen, Rogers & Simpson 1972, hlm. 261–264
  233. ↑ Yamaguchi & Shirai 1996, hlm. 3
  234. ↑ Vernon 2020, hlm. 223
  235. ↑ Cotton dkk. 1999, hlm. 554
  236. ↑ Steudel 1977, hlm. 176

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 28482157 (2025-11-14T07:51:22Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.


Diperoleh dari "https://wiki.unissula.ac.id/index.php?title=Nonlogam&oldid=20920"