Tính chất phi kim là các nguyên tố không thuộc nhóm kim loại trong bảng tuần hoàn, bao gồm hidro, heli, nitơ, oxy, phốtpho và lưu huỳnh. Các nguyên tố này có tính chất vật lý và hóa học khác biệt so với kim loại, ví dụ như không dẫn điện, có điểm sôi và điểm đun thấp, dễ tạo liên kết với các nguyên tố khác. Tính chất phi kim được quan tâm trong nhiều lĩnh vực hóa học, từ tính chất vật lý đến tương tác với các nguyên tố khác. Hiểu rõ tính chất phi kim là quan trọng để áp dụng trong sản xuất hóa chất, công nghệ vật liệu và nhiều lĩnh vực khác. Tuy nhiên, định nghĩa chính thức vẫn chưa được đưa ra và đang được nghiên cứu và tranh luận trong ngành hóa học.

Tính chất phi kim và tính chất kim loại là hai khái niệm quan trọng trong hóa học. Tính chất kim loại bao gồm dẫn điện, dẫn nhiệt, độ cứng và độ bền. Tuy nhiên, tính chất phi kim không có những tính chất này. Các nguyên tố phi kim thường không có tính chất kim loại, chúng có thể là khí, chất lỏng hoặc chất rắn. Tính chất phi kim còn liên quan đến tính chất hóa học của các nguyên tố, chúng thường không tương tác với các nguyên tố khác. Tính chất phi kim là ổn định và ít tương tác với các yếu tố khác. So sánh giữa tính chất phi kim và tính chất kim loại giúp hiểu rõ hơn về tính chất phi kim và các nguyên tố phi kim.

Các nguyên tố phi kim không có tính chất kim loại, không dẫn điện và dẫn nhiệt kém. Các nguyên tố này được biểu diễn bằng ký hiệu hóa học, ví dụ như H đại diện cho hidro, He đại diện cho heli, N đại diện cho nitơ và O đại diện cho oxy. Để tính khối lượng của các nguyên tố phi kim, ta cần biết khối lượng nguyên tử của chúng. Khối lượng nguyên tử được tính bằng đơn vị đồng nguyên tử, dựa trên số khối của nguyên tử. Số khối của một nguyên tử bằng tổng số proton và neutron trong hạt nhân. Ví dụ, khối lượng nguyên tử của hidro là 1,0079 đồng nguyên tử, heli là 4,0026 đồng nguyên tử, nitơ là 14,0067 đồng nguyên tử và oxy là 15,9994 đồng nguyên tử. Để tính khối lượng của một lượng chất chứa các nguyên tố phi kim, ta nhân số lượng nguyên tử của từng nguyên tố với khối lượng nguyên tử tương ứng. Ví dụ, để tính khối lượng của 1 mol hidro (H2), ta nhân số mol (1) với số lượng nguyên tử (2) và khối lượng nguyên tử (1,0079), kết quả là 2,0158 g. Tương tự, để tính khối lượng của 1 mol nitơ (N2), ta nhân số mol (1) với số lượng nguyên tử (2) và khối lượng nguyên tử (14,0067), kết quả là 28,0134 g. Công thức hóa học của các nguyên tố phi kim rất quan trọng để tính toán khối lượng của các hợp chất chứa chúng.

Hidro, nguyên tố phi kim đầu tiên trong bảng tuần hoàn, có khối lượng nguyên tử nhỏ nhất và số proton bằng 1. Nó là khí không màu, không mùi, không vị, dễ cháy và làm tăng lượng khí trong khí quyển. Hidro cũng có tính acid yếu và được sử dụng trong sản xuất hydroxit và khí hidro clorua. Heli, nguyên tố phi kim thứ hai trong bảng tuần hoàn, có khối lượng nguyên tử nhỏ nhất sau hidro và số proton bằng 2. Nó là khí không màu, không mùi, không vị và ít phản ứng với các chất khác. Heli là một trong những nguyên tố hiếm nhất trên Trái Đất và thường được sử dụng trong các thiết bị phát ra ánh sáng. Nitơ, nguyên tố phi kim thứ bảy trong bảng tuần hoàn, có khối lượng nguyên tử thứ 14 và số proton bằng 7. Nitơ là khí không màu, không mùi, không vị và chiếm khoảng 78% khối lượng của khí quyển. Nó cũng có tính khí khá lạnh và được sử dụng trong công nghiệp và y học. Oxy, nguyên tố phi kim thứ tám trong bảng tuần hoàn, có khối lượng nguyên tử thứ 16 và số proton bằng 8. Oxy là khí không màu, không mùi, không vị và chiếm khoảng 21% khối lượng của khí quyển. Oxy là một trong những nguyên tố quan trọng nhất trên Trái Đất và thường được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như y học, công nghiệp và năng lượng.

Điểm nóng chảy là nhiệt độ mà chất từ trạng thái rắn chuyển sang trạng thái lỏng. Điểm nóng chảy của nguyên tố phi kim thường rất cao, trên 1000 độ C. Cấu trúc tinh thể và liên kết hóa học của nguyên tố phi kim ảnh hưởng đến điểm nóng chảy. Các nguyên tố phi kim có cấu trúc tinh thể bền và liên kết hóa học mạnh, cần nhiệt lượng lớn để làm tan chảy chất. Áp suất cũng ảnh hưởng đến điểm nóng chảy, ví dụ như điểm nóng chảy của oxit silic tăng khi áp suất tăng. Tóm lại, điểm nóng chảy của nguyên tố phi kim phụ thuộc vào cấu trúc tinh thể, liên kết hóa học và áp suất.

Điểm sôi là nhiệt độ khi áp suất hơi của chất bằng áp suất bên ngoài. Nguyên tố phi kim có điểm sôi thấp hơn kim loại. Điểm nóng chảy là nhiệt độ khi chất chuyển từ rắn sang lỏng, còn điểm sôi là nhiệt độ khi chất chuyển từ lỏng sang hơi. Áp suất và khí hóa ảnh hưởng đến điểm sôi của nguyên tố phi kim. Khi áp suất giảm, điểm sôi cũng giảm và ngược lại. Khí hóa cũng làm giảm điểm sôi của chất.

Khối lượng riêng của các nguyên tố phi kim là một tính chất vật lý quan trọng. Nó được định nghĩa là khối lượng của một đơn vị thể tích chất. Các nguyên tố phi kim có khối lượng riêng cao hơn so với thể tích của chúng do cấu trúc nguyên tử phức tạp và khối lượng phân tử lớn. Tính chất này có ảnh hưởng đến các lĩnh vực như công nghiệp và khoa học, ví dụ như tạo ra các hợp kim và hợp chất đặc biệt, vật liệu chịu áp lực cao và chịu mài mòn tốt.

Độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt là hai tính chất quan trọng của nguyên tố phi kim. Độ dẫn điện là khả năng dẫn điện của vật liệu, trong khi độ dẫn nhiệt là khả năng dẫn nhiệt của vật liệu. Nguyên tố phi kim thường có độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt thấp hơn so với nguyên tố kim loại. Độ dẫn điện của nguyên tố phi kim phụ thuộc vào cấu trúc nguyên tử. Nguyên tử của nguyên tố phi kim thường có số electron bên ngoài ít hơn so với nguyên tố kim loại, làm cho chúng khó dẫn điện hơn. Tuy nhiên, độ dẫn điện của một số nguyên tố phi kim như silicon và germanium có thể được tăng lên bằng cách thêm tạp chất. Độ dẫn nhiệt của nguyên tố phi kim cũng phụ thuộc vào cấu trúc. Nguyên tố phi kim thường có mật độ dẫn nhiệt thấp hơn. Điều này do chúng có khối lượng phân tử nhỏ hơn và cấu trúc tinh thể phức tạp, gây ra khả năng truyền nhiệt kém hơn. Tuy nhiên, độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt của nguyên tố phi kim có thể được tính toán bằng phương pháp định lượng. Cấu trúc nguyên tử, khối lượng phân tử, và tạp chất hoặc hợp kim ảnh hưởng đến tính chất này. Hiểu rõ về độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt của nguyên tố phi kim quan trọng trong nghiên cứu và ứng dụng trong khoa học và công nghệ.

Tính chất khí hoá của nguyên tố phi kim là khả năng chuyển từ trạng thái rắn hoặc lỏng sang trạng thái khí. Để khí hoá, nguyên tố phi kim cần được đưa vào điều kiện nhiệt độ và áp suất thích hợp. Việc khí hoá có thể được sử dụng để sản xuất các chất khí như hydro, heli, nitơ và oxy. Tính chất khí hoá của nguyên tố phi kim có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp, y tế và nghiên cứu khoa học. Ví dụ, khí oxy được sử dụng để tạo không khí trong máy bay và tàu thủy, trong khi khí nitơ được sử dụng trong quá trình hàn và cắt kim loại.

Các nguyên tố phi kim có tính chất acid, tạo ra ion H+ khi tan trong nước. Độ acid được đo bằng chỉ số pH. Các nguyên tố như boron, silic, phospho, lưu huỳnh, clo và iodin đều có tính acid. Acid được sử dụng trong bảo quản thực phẩm và sản xuất nước giải khát, nhưng sử dụng quá mức có thể gây hại cho sức khỏe. Acid cũng được sử dụng trong công nghiệp để sản xuất hợp chất hữu cơ và vô cơ, thuốc nhuộm và các sản phẩm khác. Việc xả thải acid mà không xử lý đúng cách có thể gây ô nhiễm nước và đất, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động vật. Do đó, việc sử dụng và xử lý acid phải được thực hiện đúng cách để bảo vệ môi trường.

Tính bazơ của nguyên tố phi kim là tính chất hóa học quan trọng. Độ bazơ được đo bằng chỉ thị pH. Nguyên tố phi kim có tính bazơ được sử dụng trong các ứng dụng hóa học, như là chất xúc tác trong các phản ứng và sản xuất hóa chất. Tuy nhiên, việc sử dụng các nguyên tố phi kim bazơ có thể gây tác động đến môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động vật sống trong nước. Do đó, việc sử dụng cẩn thận và giám sát chặt chẽ là cần thiết.

Các nguyên tố phi kim có khả năng tác dụng với các nguyên tố khác để tạo ra các phản ứng hóa học đa dạng. Ví dụ, halogen như F, Cl, Br, I có khả năng tạo ra các hợp chất phức tạp, như bromine được sử dụng trong sản xuất chất tẩy trắng và tẩy rửa. Các nguyên tố phi kim khác như oxy, nitơ, lưu huỳnh, selen, tellurium cũng có khả năng tác dụng với các nguyên tố khác để tạo ra các hợp chất quan trọng, ví dụ như selen được sử dụng trong điện tử và y học. Tóm lại, khả năng tác dụng với các nguyên tố khác là tính chất hóa học quan trọng của các nguyên tố phi kim, tạo ra nhiều hợp chất quan trọng trong đời sống và công nghiệp.

Các nguyên tố phi kim có tính chất hóa học đặc biệt và được sử dụng rộng rãi trong đời sống và công nghiệp. Ví dụ, silic được sử dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, thuốc và chất tẩy rửa. Phốtpho được sử dụng trong sản xuất phân bón, chất chống cháy và thuốc. Lưu huỳnh được sử dụng để sản xuất axit sulfuric, thuốc và chất tẩy rửa. Nitơ được sử dụng để làm đất phù hợp cho cây trồng và sản xuất thuốc, phân bón. Carbon được sử dụng trong sản xuất kim loại, nhựa và nhiên liệu đốt. Lưu ly và halogen được sử dụng trong sản xuất thuốc, chất tẩy rửa và thuốc chống ung thư. Tóm lại, các nguyên tố phi kim có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống và công nghiệp.