第四部：無機化学の基礎　非金属元素

　非金属元素（ nonmetal ）
　一般的に“金属元素以外の元素を指す”と認識されている。
　金属元素（ metal ）
　【元素の分類】で紹介したように，単体が金属としての性質を持つ元素の総称とされている。
　金属の性質については，【金属結合とは】で紹介したように，明確な定義はないが，一般には，固体状態で，次の性質を示すものと考えられている。
　　① 塑性変形が容易で，展延加工ができる。
　　② 不透明で輝くような金属光沢がある。
　　③ 電気および熱をよく伝導する。
　　④ 水溶液中で陽イオン（カチオン）になる。
　なお，広辞苑では，“固体状態で金属光沢・展性・塑性（延性）を持ち，種々の機械的工作を施すことができ，かつ電気および熱の良導体であるなどの性質を持つ物質の総称。”と定義し，
　大辞林では，“単体のうち，金属光沢をもち，熱や電気をよく伝え，展性や延性に富む物質の総称”と定義している。

　非金属元素の特徴
　金属以外の元素を非金属元素と定義した場合には，元素を特徴づける性質を一概に言うことができない。
　しかしながら，非金属元素は，金属元素に比べて電子親和力が高いため，自由電子を放出して金属結晶を形成できないことは共通している。
　さらに，非金属元素に分類される全ての元素が典型元素（ typical element ）に分類される。従って，非金属元素は，典型元素の特徴も有する。

　典型元素の一般的な特性については，次のように紹介されている。
　● 価電子の数は，例えば 14族（炭素，ケイ素）の元素では 4 と，その属番号の下一桁の数字に等しくなる。ただし，18族は 0 となる。
　● ホウ素，アルミニウムなどの 13 族を除きオクテット則（ Octet rule ）に従う場合が多く，族が小さいほど陽イオンになりやすく，族が大きいほど（ 18族を除く）陰イオンになりやすい。
　オクテット則とは，原子の最外殻電子の数が 8個あると，化合物やイオンとして安定に存在するという経験則である。なお，当初は，原子核を中心とする立方体の 8 つの頂点（オクテット）を電子が占めた状態を考えていた。
　● 元素の酸化数については，アベックの規則（ Abegg's rule ）に従い，短周期の族番号を N（例えば，長周期の 13 族は，短周期で 3A 族なので，N = 3 となる）とすると，最大の正の酸化数は + N ，最小の負の酸化数は ‐( 8‐N ) の値をとる。
　アベックの規則とは，1904年ドイツの物理化学者アベック（ Richard Abegg ）によって1904 年に提唱された原子価に関する指摘で，“正常原子価および逆原子価の最高値の絶対値の和は常に 8 になる”というものである。

　高等学校教育などで扱われる元素の分類では，次の元素を非金属元素としている。
　周期表 1族の水素（ H ）
　周期表 13族のホウ素（ B ）
　周期表 14族の炭素（ C ），ケイ素（ Si ）
　周期表 15族の窒素（ N ），リン（ P ），ヒ素（ As ）
　周期表 16族の酸素（ O ），いおう（ S ），セレン（ Se ），テルル（ Te ）
　周期表 17族のふっ素（ F ），塩素（ Cl ），臭素（ Br ），よう素（ I ），アスタチン（ At ）
　周期表 18族のヘリウム（ He ），ネオン（ Ne ），アルゴン（ Ar ），クリプトン（ Kr ），キセノン（ Xe ），ラドン（ Rn ） である。