화학에서 비금속은 일반적으로 금속적 특성이 우세하지 않은 화학 원소로, 무색 기체에서 광택 있고 내열성(높은 녹는점) 고체까지 다양합니다. 비금속의 전자는 금속의 전자와 다르게 행동합니다.
몇 가지 예외를 제외하고, 비금속의 전자는 제자리에 고정되어 있어 비금속은 보통 열과 전기의 나쁜 도체이며, 고체 상태에서 부서지기 쉽거나 부스러지기 쉽습니다.
금속의 전자는 일반적으로 자유롭게 움직이기 때문에 금속은 좋은 도체이고 대부분 쉽게 판으로 펴지거나 선으로 뽑힙니다. 비금속 원자는 중간에서 높은 전기음성도를 가지며, 화학 반응에서 전자를 끌어당겨 산성 화합물을 형성하는 경향이 있습니다.
수소와 헬륨 두 비금속은 관측 가능한 우주에서 질량 기준 일반 물질의 약 99%를 구성합니다. 수소, 탄소, 질소, 산소, 규소 다섯 비금속 원소는 지구 지각, 대기, 해양, 생물권을 크게 구성합니다.
대부분의 비금속은 생물학적, 기술적, 가정용 역할이나 용도를 가집니다. 생물체는 비금속인 수소, 산소, 탄소, 질소로 거의 완전히 구성됩니다. 거의 모든 비금속은 의학과 제약, 레이저와 조명, 가정용품에서 개별적인 용도를 가집니다.
금속은 선의 왼쪽(왼쪽 위 모서리에 있는 비금속 수소 제외)에, 비금속은 선의 오른쪽에, 선에 인접한 원소들은 준금속(metalloids)입니다.
비금속은 높은 이온화 에너지와 높은 전자 친화도를 가지므로 전자를 비교적 쉽게 얻고 잃기 어렵습니다. 또한 더 많은 원자가 전자를 가지며 이미 8개의 전자로 이루어진 완전한 옥텟에 가깝습니다.
비금속은 가장 가까운 비활성 기체(8A족)와 같은 전자 수를 가질 때까지 전자를 얻으며, 족 번호에서 8을 뺀 전하를 가진 음이온을 형성합니다.
즉, 7A족 비금속은 1- 전하, 6A족 비금속은 2- 전하, 5A족 금속은 3- 전하를 형성합니다. 8A족 원소는 이미 최외각 껍질에 8개 전자를 가지고 있어 전자를 얻거나 잃으려는 경향이 거의 없고, 이온성 또는 분자성 화합물을 쉽게 형성하지 않습니다.
이온성 화합물은 반대 전하를 띤 양이온과 음이온 사이의 인력인 정전기적 상호작용으로 규칙적인 배열인 결정 격자로 유지됩니다. 이 인력은 매우 강하므로 대부분의 이온성 화합물은 매우 높은 녹는점을 가집니다. 예를 들어 염화나트륨 NaCl은 801°C에서 녹고, 산화알루미늄 Al₂O₃은 2054°C에서 녹습니다.
이온성 화합물은 일반적으로 단단하고 단단하며 부서지기 쉽습니다. 이온이 고체 상에서 자유롭게 움직이지 못하므로 이온성 화합물은 전기를 전도하지 않지만, 물에 녹으면 전기를 전도할 수 있습니다.
비금속이 다른 비금속과 결합하면 이온을 형성하는 대신 공유 결합에서 전자를 공유하는 경향이 있어 중성 분자가 형성됩니다. 수소도 비금속이므로 수소와 다른 비금속의 결합도 공유 결합을 생성합니다.
분자성 화합물은 기체, 액체, 낮은 녹는점 고체일 수 있으며 다양한 물질을 포함합니다.
주기율표에 있는 모든 18개 비금속의 전체 목록입니다.
| 원자 번호 | 기호 | 원소명 |
| 1 | H | 수소 |
| 2 | He | 헬륨 |
| 6 | C | 탄소 |
| 7 | N | 질소 |
| 8 | O | 산소 |
| 9 | F | 플루오린 |
| 10 | Ne | 네온 |
| 15 | P | 인 |
| 16 | S | 황 |
| 17 | Cl | 염소 |
| 18 | Ar | 아르곤 |
| 34 | Se | 셀레늄 |
| 35 | Br | 브로민 |
| 36 | Kr | 크립톤 |
| 53 | I | 요오드 |
| 54 | Xe | 제논 |
| 85 | At | 아스타틴 |
| 86 | Rn | 라돈 |
일반적으로 비금속은 부서지기 쉽고 광택이 없으며 열과 전기의 나쁜 도체입니다. 금속보다 낮은 녹는점을 가지는 경향이 있습니다. 대부분의 비금속은 상온에서 세 가지 물질 상태 중 두 가지(기체와 고체)로 존재하지만, 브로민은 액체로 존재합니다.
비금속은 높은 이온화 에너지와 전기음성도를 가집니다. 대부분의 비금속은 전자를 쉽게 얻을 수 있는 능력을 가집니다. 비금속은 광범위한 화학적 특성과 반응성을 보입니다.
다음은 비금속의 특성입니다:
비금속의 화학적 특성:
비금속 예시에는 수소, 탄소, 염소, 헬륨, 플루오린, 질소, 인, 셀레늄이 포함됩니다.
대부분의 비금속은 상온에서 투명하고 무취의 기체입니다. 수소, 헬륨, 질소, 산소, 네온, 아르곤, 크립톤, 제논, 라돈이 이 범주에 속합니다. 대기의 78%는 질소 원자, 20%는 산소로 구성됩니다.
염소는 독특한 냄새가 나는 황록색 기체로 고농도에서는 콧구멍을 자극합니다. 염소 처리된 수영장을 방문했을 때 냄새를 맡아본 적이 있을 것입니다. 플루오린은 똑같이 불쾌한 냄새의 노란 기체이며 확실히 더 독성이 강합니다. 라돈은 불안정하고 종종 방사성입니다. 지하실로 스며들어 환기 시스템으로 배출해야 합니다.
브로민은 상온에서 갈색 액체로 쉽게 진한 주황색 기체로 증발합니다. 액체 형태로 존재하는 유일한 비금속 원소입니다. 염소와 플루오린처럼 브로민도 독특한 냄새가 있고 꽤 독성이 있을 수 있습니다.
나머지 원소인 탄소, 인, 황, 셀레늄, 요오드는 상온에서 고체 형태로 존재합니다. 이들 비금속 원소 각각은 여러 가지 다른 고체 형태(동소체)로 존재할 수 있으며, 일부 형태가 더 흔합니다.
예를 들어 탄소는 가장 흔하게 흑연으로 발견되지만 다이아몬드도 형성합니다. 황의 가장 흔한 형태는 노랗고 부서지기 쉬운 고체로 썩은 계란처럼 약간 악취가 납니다. 인은 여러 형태가 있는데, 그중 백린은 산소에 노출되면 발화할 수 있는 기체입니다. 요오드는 종종 갈색 고체로 쉽게 승화하여 보라색 증기가 됩니다.
6개의 비금속이 비활성 기체로 분류됩니다: 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 제논, 방사성 라돈. 관례적인 주기율표에서 가장 오른쪽 열을 차지합니다. 특징적으로 매우 낮은 화학적 반응성 때문에 비활성 기체라 부릅니다.
모두 무색, 무취, 불연성이라는 매우 유사한 특성을 가집니다. 닫힌 최외각 전자 껍질로 인해 비활성 기체는 약한 원자간 인력을 가져 매우 낮은 녹는점과 끓는점을 가집니다. 그래서 일반적으로 고체인 원소들보다 원자량이 큰 것들도 표준 조건에서 모두 기체입니다.
화학적으로 비활성 기체는 상대적으로 높은 이온화 에너지, 영 또는 음의 전자 친화도, 상대적으로 높은 전기음성도를 가집니다. 비활성 기체 화합물은 수백 종에 이르며 목록은 계속 증가하고 있으며, 대부분 산소나 플루오린이 크립톤, 제논, 라돈과 결합하여 발생합니다.
화학에서 비금속은 일반적으로 금속적 특성이 우세하지 않은 화학 원소로, 무색 기체에서 광택 있고 내열성(높은 녹는점) 고체까지 다양합니다. 비금속의 전자는 금속의 전자와 다르게 행동합니다.
17개 비금속 원소는 수소, 헬륨, 탄소, 질소, 산소, 플루오린, 네온, 인, 황, 염소, 아르곤, 셀레늄, 브로민, 크립톤, 요오드, 제논, 라돈입니다.
주기율표에 18개 비금속이 있습니다. 모든 비금속은 주기율표 오른쪽 위 모서리에 위치합니다(수소는 왼쪽 위 모서리). 아스타틴을 비금속으로 간주하면 총 18개입니다. 아스타틴(At)을 비금속에서 제외하면 총 17개입니다.
금속, 비금속, 준금속에 대한 널리 합의된 정의가 없기 때문입니다. 화학자는 원소의 화학적 특성을 기준으로 비금속을 정의할 수 있고, 물리학자는 밀도나 원자 번호를 기준으로 정의할 수 있습니다. 따라서 주기율표의 비금속 총 개수는 17개 또는 18개라고 할 수 있습니다.
비금속 예시에는 수소, 탄소, 염소, 헬륨이 포함됩니다. 비금속 특성에는 상대적으로 낮은 끓는점, 나쁜 전도성, 고체 비금속은 광택이 없고 부서지기 쉽다는 점이 있습니다.
금속은 선의 왼쪽(비금속인 수소 제외)에, 비금속은 선의 오른쪽에, 선에 인접한 원소들은 준금속입니다.
7A족(VIIA)은 주기율표에서 모든 원소가 비금속인 유일한 그룹입니다. 이 그룹에는 F, Cl, Br, I, At가 포함됩니다. 이 그룹의 다른 이름은 할로겐(염 생산자)입니다.
비금속은 많은 유사한 특성을 공유합니다: 표준 조건에서 기체(수소, 산소, 질소) 또는 고체(탄소, 황) 상태입니다. 전기와 열의 좋은 도체가 아닙니다. 고체 형태에서 매우 부서지기 쉽습니다.
액체 수소는 로켓 연료로 사용됩니다. 흑연 형태의 탄소는 전해 전지와 건전지의 전극 제조에 사용됩니다. 질소는 암모니아, 질산, 비료 제조에 사용됩니다. 질소는 식품 보존에 사용됩니다.
전선, 조리기구 등을 만들기 위해 구리가 사용됩니다. 철의 보호 코팅으로 아연이 주로 사용됩니다. 알루미늄은 전기 케이블, 포장, 조리기구 생산에 사용됩니다. 비금속 수소는 암모니아와 메틸알코올 합성, 용접 토치 등에 사용됩니다.
1789년 프랑스 화학자 앙투안 라부아지에(Antoine Lavoisier)가 원소를 금속과 비금속으로 분류하려 시도했습니다. 40년 후 독일 물리학자 요한 볼프강 되베라이너(Johann Wolfang Döbereiner)가 특정 원소의 물리적, 화학적 특성에서 유사성을 관찰했습니다.
비금속의 물리적 특성, 비연성·비전연성: 비금속은 매우 부서지기 쉽고 선으로 뽑거나 판으로 두드릴 수 없습니다. 전도성: 열과 전기의 나쁜 도체입니다. 광택: 금속 광택이 없고 빛을 반사하지 않습니다.
원소 상태에서 비금속은 기체, 액체, 고체일 수 있습니다. 광택이 없고 열이나 전기를 잘 전도하지 않습니다. 보통 녹는점은 금속보다 낮지만 예외도 있습니다. 고체는 보통 쉽게 부서지고 금속처럼 구부러지지 않습니다.
비금속 원자의 최외각 껍질이 거의 차 있기 때문에 원자가 전자를 끌어당겨 최외각 껍질을 채우기 위해 단단히 붙잡습니다.
전형적인 비금속은 칙칙하거나 유색 또는 무색 외관을 가지며, 고체 상태에서 부서지기 쉽고, 열과 전기의 나쁜 도체이며, 산성 산화물을 가집니다.
산소의 큰 전기음성도와 전자 친화도 값은 비금속적 행동만 보이는 원소들의 전형입니다. 모든 화합물에서 산소는 두 개의 반쯤 찬 외부 궤도에서 예상되는 음의 산화 상태를 가집니다.
비금속은 열이나 전기가 쉽게 통과하지 못하게 합니다. 절연체입니다. 예를 들어 열은 공기를 쉽게 통과하지 못합니다. 공기는 산소, 질소 등 여러 비금속 기체의 혼합물입니다.
준금속 또는 반금속이라 불리는 이 원소들은 금속과 비금속의 특성을 모두 보입니다. 이 원소들의 구조는 여러 면에서 비금속과 유사하지만, 전기적 반도체입니다.
특히 연성이 없으며, 대부분의 금속이 광택이 있는 반면 비금속은 칙칙한 색, 검은색(탄소의 일부 형태나 동소체), 또는 보이지 않을 수 있습니다. 대부분의 기체 비금속이 그렇습니다.
플루오린 원소가 가장 반응성이 높은 비금속입니다. 자유 원소로 자연에서 발견되지 않습니다. 플루오린 기체는 많은 다른 원소 및 화합물과 폭발적으로 반응하며 알려진 가장 위험한 물질 중 하나로 간주됩니다.
금속
CNC 가공은 컴퓨터 제어 공정이 빠르고 정확하면서 전통 가공 대비 상당한 비용 절감을 제공해 제조업에서 부품·컴포넌트 생산의 가장 인기 있는 방식이 되었습니다. 하지만 밀링, 드릴링, 터닝 등 다양한 CNC 공작기계가 있고, 공구, 레이저, 플라즈마, 방전 등 절단 방식 기반 기계도 있습니다. 가공장 사장과 제작자가 자사 산업에 맞는 CNC 기계를 아는 건 어려울 수 있습니다. 본문에서는 각 CNC 공작기계 유형의 용도와 한계를 설명해 귀하의 가공 요건에 가장 적합한 기계를 결정하도록 돕습니다. CNC 공작기계 유형 CNC 공작
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