元素展览馆/非金属
非金属已知有七种元素:氢(H)、碳(C)、氮(N)、磷(P)、氧(O)、硫(S)、硒(Se)。非金属的形态非常多样,其固体通常缺乏延展性,表面大多不具光泽。
氢

原子序数 | 元素符号 | 英文名 | 相对原子质量 | 密度 | 熔点 | 沸点 |
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1 | H | Hydrogen | 1.00784 | 0.08988 g·L−1 | −259.16 °C | −252.879 °C |
氢是一种无色无臭的气体,高度易燃。在激发下会发出浅紫色的辉光。
氢是宇宙中最常见的元素,最常见的同位素为氕(1H),还含有极少量的氘(2H,含有1个中子),而氚(3H)为人造的同位素。
氢在工业中可用于氢化反应,以及作为能量载体的氢动力汽车、核聚变发电技术等。氢的氧化物水为生命活动的重要物质。氚可作为氚管使用。
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安瓿中的重水(氘代水)
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氚管,在暗处发光
碳

原子序数 | 元素符号 | 英文名 | 相对原子质量 | 密度 | 升华点 |
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6 | C | Carbon | 12.0096 | 石墨:2.267 g·cm−3 金刚石:3.515 g·cm−3 |
3642 °C |
碳是一种黑色或透明的固体,拥有多种同素异形体,其之间的性质有很大差异。
碳的同素异形体非常多,其中石墨与金刚石是碳最常见的。石墨是碳最稳定的形式,性质柔软。金刚石是碳在高温高压下产生,坚硬且脆,热导率强。此外还有富勒烯、碳纳米管等。
碳的应用非常广泛。碳是生命的最基本形式,碳可与铁形成钢合金。无定形碳可作为燃料、填充剂、颜料等,石墨可作为铅笔与润滑剂使用。金刚石在工业中用于切割、研磨与抛光等,高纯度的金刚石(钻石)可作为宝石使用。
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热解石墨
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HPHT培育钻石
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玻璃碳
氮

原子序数 | 元素符号 | 英文名 | 相对原子质量 | 密度 | 熔点 | 沸点 |
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7 | N | Nitrogen | 14.00643 | 1.2506 g·L−1 | −209.86 °C | −320.33 °C |
氮是一种无色无臭的气体。在激发下会发出蓝紫色的辉光。
氮是大气中含量最高的气体,占比78%。液氮与干冰类似,是人类最常用于降温的物质。
氮可用于药物、肥料、炸药等。氮气可作为保护气体使用,而液氮可用于创造低温环境。
磷

原子序数 | 元素符号 | 英文名 | 相对原子质量 | 密度 | 熔点 | 升华点 | 沸点 |
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15 | P | Phosphorus | 30.973761998 | 红磷:2.2–2.36 g·cm−3 白磷:1.823 g·cm−3 黑磷:2.69 g·cm−3 |
白磷:44.2 °C 黑磷:610 °C |
红磷:416-620 °C | 白磷:280.5 °C |
磷是一种红色或透明的固体,拥有多种同素异形体,其之间的性质有很大差异。
白磷(黄磷)是一种透明到淡黄色的蜡状固体,有剧毒,在空气中会自燃。红磷是一种红色粉末固体。黑磷是最安全与少见的同素异形体,结构类似石墨,有导电性。
红磷可用于安全火柴、阻燃剂、肥料等,白磷可用于烟花、烟雾弹等,黑磷主要用于半导体。
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安瓿中的白磷
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瓶装的白磷
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安瓿中的黑磷
氧

原子序数 | 元素符号 | 英文名 | 相对原子质量 | 密度 | 熔点 | 沸点 |
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8 | O | Oxygen | 15.99903 | 1.429 g·L−1 | −218.79 °C | −182.962 °C |
氧是一种无色无臭的气体。在激发下会发出浅蓝白色的辉光。
氧是大气中含量第二高的气体,占比21%,仅次于氮。氧具有氧化性,可促进燃烧。
氧是生物进行代谢的重要元素,常用于呼吸。除此之外,氧可用于燃烧、金属焊接、火箭推进剂等。
硫

原子序数 | 元素符号 | 英文名 | 相对原子质量 | 密度 | 熔点 | 沸点 |
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16 | S | Sulfur | 32.059 | 2.07 g·cm−3 | 115.21 °C | 444.6 °C |
硫是一种黄色的固体,柔软且脆。硫可燃烧并产生蓝色火焰。
硫最常见的同素异形体为斜方硫。在经过熔化后,若缓慢凝固则形成单斜硫,若快速凝固(例如倒入水中)则形成弹性硫,但都会缓慢转变为斜方硫。
硫可用于生产硫酸、焰火、肥料等,也可用于杀真菌,在橡胶工业中作为硫化剂。
硒

原子序数 | 元素符号 | 英文名 | 相对原子质量 | 密度 | 熔点 | 沸点 |
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34 | Se | Selenium | 78.971 | 4.28 g·cm−3 | 221 °C | 685 °C |
硒是一种黑色的脆性固体,有毒,可燃烧。
硒有多种同素异形体,常见为黑硒,多为黑色玻璃状固体,常以珠子状出售。此外还有红色的无定形硒。
硒主要用于玻璃、合金、太阳能电池、整流器等。
IA 1 |
IIA 2 |
IIIB 3 |
IVB 4 |
VB 5 |
VIB 6 |
VIIB 7 |
VIIIB 8 |
VIIIB 9 |
VIIIB 10 |
IB 11 |
IIB 12 |
IIIA 13 |
IVA 14 |
VA 15 |
VIA 16 |
VIIA 17 |
VIIIA 18 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||||||||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||||||||||||||||||||
6 | Cs | Ba | Ln | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||||||||||||||||||||||||||||
7 | Fr | Ra | An | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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