مقایسه جامع نافلزات جدول تناوبی از منظر خواص فیزیکی، الکترونگاتیوی، آلوتروپی، واکنش پذیری و کاربردهای صنعتی و زیست پزشکی با تاکید بر روندهای دوره ای

نافلزات گروهی از ۱۷ عنصر جدول تناوبی شامل هیدروژن، کربن، نیتروژن، اکسیژن، فلوئور، فسفر، گوگرد، کلر، سلنیم، برم، ید، استاتین و شش گاز نجیب (هلیوم، نئون، آرگون، کریپتون، زنون، رادون) هستند که با داشتن الکترونگاتیوی بالا (بیشتر از ۲.۰ در مقیاس پاولینگ) و انرژی یونش زیاد، تمایل به پذیرش الکترون و تشکیل آنیون یا ترکیبات کووالانسی دارند. این مقاله با رویکردی جامع و نظام مند، به مقایسه تمام نافلزات از جنبه های عدد اتمی، گروه، دوره، آرایش الکترونی، الکترونگاتیوی، انرژی یونش نخست، حالت فیزیکی در شرایط استاندارد، نقطه ذوب و جوش، چگالی، آلوتروپ های اصلی، رنگ، فراوانی در پوسته زمین، کاربردهای صنعتی و زیست پزشکی، سمیت، رسانایی الکتریکی، عدد اکسایش رایج، انرژی تفکیک پیوند دواتمی، ایزوتوپ های پایدار و سال کشف می پردازد. داده های تجربی نشان می دهد که فلوئور با الکترونگاتیوی ۳.۹۸ الکترونگاتیوترین عنصر و نیتروژن با انرژی تفکیک پیوند ۹۴۱ کیلوژول بر مول قوی ترین پیوند دواتمی را دارد. کربن با آلوتروپ های گرافیت، الماس، گرافن، فولرن ها و نانولوله های کربنی متنوع ترین عنصر از نظر ساختاری است. اکسیژن با فراوانی ۴۶.۱٪ در پوسته زمین فراوان ترین عنصر و رادون با فراوانی حدود ۱×۱۰⁻¹⁵ قسمت در میلیون کمیاب ترین عنصر است. گازهای نجیب با لایه الکترونی کاملا پر، کم واکنش ترین نافلزات هستند اما زنون و کریپتون قادر به تشکیل ترکیبات با فلوئور و اکسیژن می باشند. شش عنصر کربن، هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن، فسفر و گوگرد بلوک های سازنده حیات هستند و سلنیم و ید عناصر کمیاب ضروری برای عملکرد آنزیم ها و هورمون ها می باشند. یافته های این پژوهش می تواند مبنایی برای طراحی نانومواد کربنی جدید، توسعه کاتالیزگرهای فعال سازی نیتروژن در شرایط ملایم، سنتز نیمه رساناهای دوبعدی مبتنی بر فسفر سیاه و سلنیم، و تدویم پایگاه های داده جامع از خواص نافلزات قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

نافلزات ، هالوژن ها ، گازهای نجیب ، الکترونگاتیوی ، آلوتروپی کربن ، انرژی تفکیک پیوند ، فراوانی عناصر ، کاربردهای زیست پزشکی