Phi kim

Bảng tuần hoàn.

Trong hóa học, phi kim là một nhóm nguyên tố hóa học mà tính kim loại của những nguyên tố này không chiếm ưu thế. Ở điều kiện tiêu chuẩn (298 K và 1 bar), trạng thái vật chất của phi kim đa dạng, từ khí không màu (như hydro) đến chất rắn ánh kim có nhiệt độ nóng chảy cao (như bor). Các electron trong phi kim hoạt động khác với các electron trong kim loại. Trừ một số ngoại lệ, thông thường, các electron của phi kim được cố định tại chỗ, do đó phi kim có tính dẫn nhiệt và dẫn điện kém và các phi kim ở trạng thái rắn thường giòn hoặc vỡ vụn. Còn electron trong kim loại nói chung chuyển động tự do và đây là lý do vì sao mà kim loại là chất dẫn điện tốt và hầu hết kim loại có thể dễ dàng kéo sợi. Các nguyên tử phi kim có độ âm điện từ trung bình đến cao; chúng có xu hướng nhận electron trong các phản ứng hóa học và tạo thành các hợp chất có tính acid.

Hai phi kim, hydro và heli, chiếm khoảng 99% vật chất thông thường trong vũ trụ quan sát được (tính theo khối lượng). Vỏ Trái Đất, khí quyển Trái Đất, đại dương và sinh quyển được cấu tạo phần lớn từ năm nguyên tố phi kim gồm hydro, carbon, nitơ, oxy và silic.

Hầu hết các phi kim có vai trò trong sinh học, công nghệ hoặc ngành nông nghiệp. Các sinh vật sống được cấu tạo gần như hoàn toàn từ các phi kim hydro, oxy, carbon và nitơ. Gần như tất cả các phi kim đều có những ứng dụng riêng trong y học và dược phẩm; laser và ánh sáng; đồ gia dụng trong gia đình.

Thuật ngữ phi kim loại (non-metallic) có từ ít nhất là năm 1566, cho đến nay chưa có định nghĩa chính xác nào được thống nhất rộng rãi về phi kim. Một số nguyên tố có sự pha trộn rõ rệt của tính chất kim loại và phi kim; các nguyên tố nằm giữa ranh giới phi kim–kim loại có thể xếp vào các nhóm khác nhau tùy thuộc vào tiêu chí phân loại. Có 14 nguyên tố luôn được công nhận là phi kim và có 9 nguyên tố nữa có thể xếp vào phi kim hay kim loại tùy thuộc vào tiêu chí xếp loại của bảng tuần hoàn.

Định nghĩa

Phi kim là một nguyên tố hóa học có khối lượng riêng tương đối thấp và độ âm điện từ trung bình đến cao. Nhìn chung, các nguyên tố này không có hoặc ít tính chất của một kim loại hơn như ánh kim, khả năng uốn dẻo kéo sợi, dẫn nhiệt và điện tốt, và độ âm điện thấp.^[1] Vì không có định nghĩa chặt chẽ về phi kim^[2][3][4] nên có thể gặp nhiều biến thể phân loại các nguyên tố là phi kim hay kim loại, phụ thuộc vào tính chất của nguyên tố và quan điểm tính chất đó được coi là biểu hiện của tính chất phi kim hoặc kim loại.^[5]

Năm 2020, mặc dù Steudel^[6] đã công nhận 23 nguyên tố là phi kim, nhưng vẫn còn nhiều quan điểm gây tranh cãi. 14 chất được chấp nhận một cách rộng rãi gồm hydro, oxy, nitơ, lưu huỳnh; các halogen như fluor, chlor, brom và iod; khí hiếm như heli, neon, argon, krypton, xenon và radon; (Larrañaga và cộng sự). Các tác giả này công nhận carbon, phosphor và seleni là phi kim, tuy nhiên Vernon^[7] trước đó cho rằng ba nguyên tố này được tính là nguyên tố á kim. Các nguyên tố thường được công nhận là á kim gồm bor, silic, germani, arsenic, antimon và teluri do các tiêu chí được sử dụng để phân biệt giữa kim loại và phi kim không đủ để đưa đi đến kết luận. Dưới góc nhìn theo tính chất hóa học, các nguyên tố á kim nêu trên được xếp vào nguyên tố phi kim.

Trong số 118 nguyên tố đã biết,^[8] chỉ có 23 nguyên tố có thể được coi là phi kim.^[9] Astatin, halogen thứ năm, thường bị bỏ qua do tính hiếm và tính phóng xạ mạnh;^[10] Bằng chứng lý thuyết gián tiếp và bằng chứng thực nghiệm cho thấy astatin là một kim loại.^[11] Các nguyên tố siêu nặng như copernici (Z = 112) và oganesson (118) có thể là phi kim; nhưng quan điểm này chưa được xác nhận.^[12]

Tính chất chung

Tính chất vật lý

Khoảng một nửa số nguyên tố phi kim là khí có màu hoặc không màu; phần còn lại phần lớn là chất rắn có tính ánh kim. Brom là chất lỏng duy nhất dễ bay hơi đến nỗi khi đựng brom thì thường thấy lớp khói của nó bao phủ xung quanh. Lưu huỳnh là phi kim rắn có màu duy nhất. Các phi kim lỏng có tỷ trọng, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi rất thấp, và là chất dẫn nhiệt và dẫn điện kém.^[13] Các nguyên tố phi kim rắn có khối lượng riêng thấp, giòn hoặc dễ gãy, vỡ vụn với độ bền cơ học và cấu trúc thấp.^[14] Có thể dẫn điện kém, có thể dẫn điện tốt, tùy vào từng nguyên tố.

Cấu trúc đa dạng và sự sắp xếp liên kết của các phi kim giải thích sự khác biệt về trạng thái vật chất. Những nguyên tử tồn tại dưới dạng nguyên tử rời rạc (ví dụ: xenon) hoặc phân tử (ví dụ: oxy, lưu huỳnh, brom) có xu hướng có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp khi chúng được giữ với nhau bởi lực phân tán London (London dispersion forces). Đây là một loại lực liên phân tử yếu tác dụng giữa các nguyên tử và phân tử của chúng,^[15] do vậy ở nhiệt độ phòng, chúng là chất khí. Các phi kim tạo thành cấu trúc khổng lồ, chẳng hạn như chuỗi có tới 1.000 nguyên tử (ví dụ: seleni),^[16] dạng lớp (ví dụ: carbon) hoặc mạng lưới ba chiều (ví dụ: silic), có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao hơn, vì cần nhiều năng lượng hơn để phá vỡ liên kết cộng hóa trị giữa chúng; do vậy, ở nhiệt độ phòng, chúng đều là chất rắn. Những nguyên tố ở gần bên trái của bảng tuần hoàn, hoặc xa hơn một cột, thường có một số tương tác á kim yếu giữa các phân tử hay các nguyên tử với nhau, phù hợp với tính chất vừa kim loại, vừa phi kim của chúng, gồm bor, ^[17] carbon,^[18] phosphor, ^[19] arsen, ^[20] seleni,^[21] antimon,^[22] teluri,^[23] và iod.^[24]

Tính dẫn điện, dẫn nhiệt và tính dẻo của phi kim rắn cũng liên quan đến sự sắp xếp cấu trúc bên trong. Trong khi độ dẫn điện và độ dẻo thường liên quan đến sự hiện diện của các electron chuyển động tự do và phân bố đồng đều trong kim loại^[25] các electron của phi kim thường thiếu tính linh động như vậy.^[26] Các nguyên tố phi kim dẫn điện và dẫn nhiệt tốt chỉ có ở carbon, arsenic và antimon. Mặt khác, tính dẫn nhiệt tốt chỉ có ở các nguyên tố bor, silic, phosphor và germani, dựa trên độ dao động của tinh thể.^[27] Độ dẫn điện trung bình có ở nguyên tố bor, silic, phosphor, germani, seleni, teluri và iod. Tính dẻo có ở carbon, phosphor, lưu huỳnh, seleni và các á kim.

Sự khác biệt về tính chất vật lý giữa kim loại và phi kim là do từ các lực nguyên tử bên trong và bên ngoài. Bên trong, điện tích dương có nguồn gốc từ proton trong hạt nhân nguyên tử có tác dụng giữ các electron của vỏ nguyên tử tại chỗ. Bên ngoài, các electron chịu lực hấp dẫn từ proton trong các nguyên tử lân cận. Khi ngoại lực lớn hơn hoặc bằng nội lực, các electron bên ngoài sẽ chuyển động tự do giữa các nguyên tử và mang đặc tính của kim loại, nếu không xảy ra điều này thì nguyên tố sẽ mang đặc tính của phi kim.^[28]

Tính chất hóa học

Sự khác biệt về tính chất hóa học giữa kim loại và phi kim^[29]

So sánh	Kim loại	Phi kim
Độ âm điện	Thấp hơn phi kim với một số ngoại lệ[30]	Trung bình đến rất cao
Liên kết hóa học
	Liên kết cộng hóa trị (ít gặp)	Thường gặp liên kết cộng hóa trị
	Liên kết kim loại (hợp kim) giữa các nguyên tử kim loại	Liên kết cộng hóa trị giữa các nguyên tử phi kim
	Liên kết ion giữa phi kim và kim loại
Trạng thái oxy hóa	Số oxy hóa dương	Số oxy hóa âm hoặc âm
Oxide	Base và acid	Acid, không có base[31]
Dung dịch (nước)[32]	Tồn tại dưới dạng cation	Tồn tại dưới dạng anion hoặc oxyanion

Các phi kim có giá trị độ âm điện từ trung bình đến cao. Trong các phản ứng hóa học, các phi kim có xu hướng tạo thành các hợp chất có tính acid. Ví dụ, các phi kim rắn (bao gồm cả á kim) phản ứng với acid nitric để tạo thành một acid hoặc một oxide acid hoặc có tính acid chiếm ưu thế.^[33]

Chúng có xu hướng nhận hoặc chia sẻ electron khi chúng phản ứng, không giống như kim loại có xu hướng "tặng" electron. Cụ thể hơn, với sự ổn định của cấu hình electron của các khí hiếm (có lớp vỏ bên ngoài ổn định), các phi kim nói chung thu được một số electron đủ để tạo cho chúng cấu hình electron của khí hiếm trong khi các kim loại có xu hướng mất electron, nhưng như thế lại là đủ để giúp chúng có cấu hình electron của khí hiếm. Đối với các nguyên tố phi kim, xu hướng này được tóm tắt trong quy tắc nhị tử và quy tắc bát tử (và đối với kim loại thì quy tắc 18 electron ít được tuân thủ chặt chẽ hơn).^[34]

Về mặt định lượng, các phi kim hầu hết có năng lượng ion hóa, ái lực electron, giá trị độ âm điện và thế khử chuẩn hơn kim loại. Nói chung, các giá trị này càng cao thì nguyên tố đó càng có nhiều đặc tính của phi kim.^[35]

Sự khác biệt hóa học giữa kim loại và phi kim phần lớn phát sinh từ lực hút giữa các hạt proton mang điện tích dương trong hạt nhân của một nguyên tử riêng lẻ và các electron bên ngoài mang điện tích âm. Từ trái sang phải, qua mỗi chu kỳ của bảng tuần hoàn, điện tích hạt nhân tăng khi số proton trong hạt nhân nguyên tử tăng lên.^[36] Bán kính nguyên tử giảm dần^[37] và điện tích hạt nhân tăng dần sẽ tạo một lực kéo các electron bên ngoài lại gần hạt nhân hơn.^[38] Trong kim loại, ảnh hưởng của điện tích hạt nhân nói chung yếu hơn so với phi kim. Trong liên kết hóa học, kim loại có xu hướng cho electron và hình thành các ion mang điện tích dương, trong khi đó phi kim lại có xu hướng nhận electron do điện tích hạt nhân mạnh hơn và hình thành nên các ion mang điện tích âm.^[39]

Số lượng các hợp chất được tạo thành bởi phi kim là rất lớn.^[40] Trong tài liệu của Số đăng ký CAS ngày 2 tháng 11 năm 2021, trong bảng "top 20" các nguyên tố thường gặp nhất trong 895.501.834 hợp chất được liệt kê, 10 vị trí đầu tiên đều là phi kim. Hydro, carbon, oxy và nitơ được tìm thấy trong phần lớn các hợp chất (80%). Silic, một loại á kim, đứng ở vị trí thứ 11. Sắt là kim loại phổ biến nhất, chiếm 0,14%, đứng ở vị trí thứ 12 trong bảng xếp hạng.^[41] Một vài ví dụ về các hợp chất phi kim là: acid boric (H
₃BO
₃), được sử dụng trong men gốm, selenocysteine (C
₃H
₇NO
₂Se), acid amin,^[42] phosphor sesquisulfide (P₄S₃) có trong diêm, và teflon ((C
₂F
₄)_n),^[43] được sử dụng trong lớp phủ chống dính cho chảo và dụng cụ nấu nướng.

Các biến thể

Các phi kim ở hàng đầu tiên của mỗi khối trong bảng tuần hoàn có tính chất hóa học khá phức tạp. Những ngoại lệ này rất nổi bật ở hydro, bor (cho dù là phi kim hay á kim), carbon, nitơ, oxy và fluor. Ở các hàng sau, phi kim có xu hướng không đồng nhất khi đi dần xuống.^[44]

Chu kỳ 1

Chu kỳ 1 có nhiều khác biệt với các chu kỳ còn lại là do cấu hình electron của các nguyên tố. Hydro thường hình thành liên kết cộng hóa trị. Dung dịch có dung môi là nước, nguyên tử hydro mất electron độc thân để tồn tại dưới dạng ion hydro, để lại một proton trần có tính phân cực lớn.^[45] Do đó, ion hydro này tự gắn vào cặp electron không liên kết của nguyên tử oxy trong phân tử nước, hình thành nên tính chất của acid và base.^[46] Nguyên tử hydro trong phân tử có thể tạo liên kết hydro (một loại liên kết yếu), với nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử trong phân tử khác. Sự liên kết như vậy "định hình tính đối xứng lục giác của bông tuyết, hình thành chuỗi xoắn kép của DNA; quy định cấu trúc 3 chiều của protein; và thậm chí còn làm tăng nhiệt độ sôi của nước lên đủ cao để pha một tách trà ngon".^[47]

Hydro, heli, và các nguyên tử từ bor đến neon trong bảng tuần hoàn có bán kính nguyên tử nhỏ bất thường. Nguyên nhân là do các phân lớp electron 1s và 2p không có phân lớp 0s và 1p và do đó chúng không chịu lực đẩy electron, không giống như các phân lớp 3p, 4p và 5p của các nguyên tố nặng hơn.^[48] Như một hệ quả, năng lượng ion hóa và độ âm điện của nguyên tố này cao bất thường. Bán kính nguyên tử của carbon, nitơ và oxy tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành liên kết đôi hoặc liên kết ba.^[49]

Mặc dù trên cơ sở nhất quán về cấu hình electron thì vị trí của hydro và heli trong bảng tuần hoàn sẽ nằm trên vị trí của nguyên tố s. Đôi khi vị trí hydro ở trên flour, ở nhóm 17 (nhóm VIIA) hơn là trên lithi ở nhóm 1 (nhóm IA). Vị trí của nguyên tố heli thường ở trên neon ở nhóm 18 (nhóm VIIIA), thay vì trên beryl ở nhóm 2 (nhóm IIA).^[50]

Chu kỳ 2

Tham khảo

1. Hein & Arena 2013, pp. 226, G-6
2. Godovikov & Nenasheva 2020, p. 4
3. Sanderson 1957, p. 229
4. Morely & Muir 1892, p. 241
5. Kneen, Rogers & Simpson 1972, pp. 218–219
6. Steudel 2020, p. 43
7. Vernon 2013
8. IUPAC Periodic Table of the Elements
9. Johnson 2007, p. 13
10. Bodner & Pardue 1993, p. 354; Cherim 1971, p. 98
11. Restrepo et al. 2006, p. 411; Thornton & Burdette 2010, p. 86; Hermann, Hoffmann & Ashcroft 2013, pp. 11604‒1‒11604‒5
12. Mewes et al. 2019; Smits et al. 2020
13. Kneen, Rogers & Simpson 1972, pp. 261–264
14. Phillips 1973, p. 7
15. Zumdahl & DeCoste 2010, pp. 455, 456, 469, A40
16. Still 2016, p. 120
17. Siekierski & Burgess 2002, p. 86
18. Charlier, Gonze & Michenaud 1994
19. Taniguchi et al. 1984, p. 867: "... black phosphorus ... [is] characterized by the wide valence bands with rather delocalized nature."; Morita 1986, p. 230; Carmalt & Norman 1998, p. 7: "Phosphorus ... should therefore be expected to have some metalloid properties."; Du et al. 2010. Interlayer interactions in black phosphorus, which are attributed to van der Waals-Keesom forces, are thought to contribute to the smaller band gap of the bulk material (calculated 0.19 eV; observed 0.3 eV) as opposed to the larger band gap of a single layer (calculated ~0.75 eV).
20. Wiberg 2001, pp. 742
21. Evans 1966, pp. 124–25
22. Wiberg 2001, pp. 758
23. Stuke 1974, p. 178; Donohue 1982, pp. 386–87; Cotton et al. 1999, p. 501
24. Steudel 1977, p. 240: "... considerable orbital overlap must exist, to form intermolecular, many-center ... [sigma] bonds, spread through the layer and populated with delocalized electrons, reflected in the properties of iodine (lustre, color, moderate electrical conductivity)."; Segal 1989, p. 481: "Iodine exhibits some metallic properties ..."
25. Kneen, Rogers & Simpson 1972, pp. 85–86, 237
26. Salinas 2019, p. 379
27. Yang 2004, p. 9
28. Herzfeld 1927, pp. 701–705; Edwards 2000, pp. 100–103
29. Kneen, Rogers & Simpson 1972, pp. 263‒264
30. Langley & Hattori 2014, p. 214
31. Abbott 1966, p. 18
32. Brown et al. 2014, p. 237
33. Ebbing & Wrighton 2007 p. 868
34. Matson & Orbaek 2013, p. 85
35. Yoder, Suydam & Snavely 1975, p. 58
36. Young et al. 2018, p. 753
37. Brown et al. 2014, p. 227
38. Siekierski & Burgess 2002, pp. 21, 133, 177
39. Moore 2016; Burford, Passmore & Sanders 1989, p. 54
40. King & Caldwell 1954, p. 17; Brady & Senese 2009, p. 69
41. Chemical Abstracts Service 2021
42. Cockell 2019, p. 210
43. Emsley 2011, pp. 81, 181; Scott 2014, p. 3
44. Kneen, Rogers & Simpson 1972, pp. 226, 360
45. Lee 1996, p. 240
46. Greenwood & Earnshaw 2002, p. 43
47. Cressey 2010
48. Siekierski & Burgess 2002, pp. 24–25
49. Siekierski & Burgess 2002, p. 23
50. Petruševski & Cvetković 2018; Grochala 2018

Thư mục

• Abbott D 1966, An Introduction to the Periodic Table, J. M. Dent & Sons, London
• Arblaster JW (ed.) 2018, Selected Values of the Crystallographic Properties of Elements, ASM International, Materials Park, Ohio, ISBN 978-1-62708-154-2
• Atkins PA 2001, The Periodic Kingdom: A Journey Into the Land of the Chemical Elements, Phoenix, London, ISBN 978-1-85799-449-0
• Atkins PA et al. 2006, Shriver & Atkins' Inorganic Chemistry, 4th ed., Oxford University Press, Oxford, ISBN 978-0-7167-4878-6
• Atkins PA & Overton T 2010, Shriver & Atkins' Inorganic Chemistry, 5th ed., Oxford University Press, Oxford, ISBN 978-0-19-923617-6
• Aylward G and Findlay T 2008, SI Chemical Data, 6th ed., John Wiley & Sons Australia, Milton, ISBN 978-0-470-81638-7
• Bailar JC, Moeller T & Kleinberg J 1965, University Chemistry, DC Heath, Boston
• Bailar JC et al. 1989, Chemistry, 3rd ed., Harcourt Brace Jovanovich, San Diego, ISBN 978-0-15-506456-0
• Barton AFM 2021, States of Matter, States of Mind, CRC Press, Boca Raton, ISBN 978-0-7503-0418-4
• Beach FC (ed.) 1911, The Americana: A universal reference library, vol. XIII, Mel–New, Metalloid, Scientific American Compiling Department, New York
• Benner SA, Ricardo A & Carrigan MA 2018, "Is there a common chemical model for life in the universe?", in Cleland CE & Bedau MA (eds.), The Nature of Life: Classical and Contemporary Perspectives from Philosophy and Science, Cambridge University Press, Cambridge, ISBN 978-1-108-72206-3
• Berger LI 1997, Semiconductor Materials, CRC Press, Boca Raton, ISBN 978-0-8493-8912-2
• Bertomeu-Sánchez JR, Garcia-Belmar A & Bensaude-Vincent B 2002, "Looking for an order of things: Textbooks and chemical classifications in nineteenth century France", Ambix, vol. 49, no. 3, doi:10.1179/amb.2002.49.3.227
• Berzelius JJ & Bache AD 1832, "An essay on chemical nomenclature, prefixed to the treatise on chemistry", The American Journal of Science and Arts, vol. 22
• Billing Metals & Manufacturing, Silicon, Large Collectors sample. Element 14. Lưu trữ 2023-05-05 tại Wayback Machine, accessed May 2, 2023
• Bjerrum N 1936, Bjerrum's Inorganic Chemistry, Heinemann, London
• Bodner GM & Pardue HL 1993, Chemistry, An Experimental Science, John Wiley & Sons, New York, ISBN 0-471-59386-9
• Bogoroditskii NP & Pasynkov VV 1967, Radio and Electronic Materials, Iliffe Books, London
• Bohlmann R 1992, "Synthesis of halides", in Winterfeldt E (ed.), Heteroatom manipulation, Pergamon Press, Oxford, ISBN 978-0-08-091249-3
• Boise State University 2020, "Cost-effective manufacturing methods breathe new life into black phosphorus research", Micron School of Materials Science and Engineering, accessed July 9, 2021
• Borg RG & Dienes GJ 1992, The Physical Chemistry of Solids, Academic Press, Boston, ISBN 978-0-12-118420-9
• Boyd R 2011, "Selenium stories", Nature Chemistry, vol. 3, doi:10.1038/nchem.1076
• Boysen B, Cristóbal J & Hilbig J 2020, "Economic and environmental assessment of water reuse in industrial parks: case study based on a Model Industrial Park", Journal of Water Reuse and Desalination, vol. 10, no. 4, pp. 475–489, doi: 10.2166/wrd.2020.034
• Brady JE & Senese F 2009, Chemistry: The study of Matter and its Changes, 5th ed., John Wiley & Sons, New York, ISBN 978-0-470-57642-7
• Brande WT 1821, A Manual of Chemistry, vol. II, John Murray, London
• Brodsky MH, Gambino RJ, Smith JE Jr & Yacoby Y 1972, "The Raman spectrum of amorphous tellurium", Physica Status Solidi B, vol. 52, doi:10.1002/pssb.2220520229
• Brown TL et al. 2014, Chemistry: The Central Science, 3rd ed., Pearson Australia: Sydney, ISBN 978-1-4425-5460-3
• Burford N, Passmore J & Sanders JCP 1989, "The preparation, structure, and energetics of homopolyatomic cations of groups 16 (the chalcogens) and 17 (the halogens)", in Liebman JF & Greenberg A (eds.), From atoms to polymers: isoelectronic analogies, VCH, New York, ISBN 978-0-89573-711-3
• Cacace F, de Petris G & Troiani A 2002, "Experimental detection of tetranitrogen", Science, vol. 295, no. 5554, doi:10.1126/science.1067681
• Cao C et al. 2021, "Understanding periodic and non-periodic chemistry in periodic tables", Frontiers in Chemistry, vol. 8, no. 813, doi:10.3389/fchem.2020.00813
• Carapella SC 1968, "Arsenic" in Hampel CA (ed.), The Encyclopedia of the Chemical Elements, Reinhold, New York
• Carmalt CJ & Norman NC 1998, 'Arsenic, antimony and bismuth: Some general properties and aspects of periodicity', in Norman NC (ed.), Chemistry of Arsenic, Antimony and Bismuth, Blackie Academic & Professional, London, pp. 1–38, ISBN 0-7514-0389-X
• Challoner J 2014, The Elements: The New Guide to the Building Blocks of our Universe, Carlton Publishing Group, ISBN 978-0-233-00436-5
• Chambers E 1743, in "Metal", Cyclopedia: Or an Universal Dictionary of Arts and Sciences (etc.), vol. 2, D Midwinter, London
• Chambers C & Holliday AK 1982, Inorganic Chemistry, Butterworth & Co., London, ISBN 978-0-408-10822-5
• Chand H, Kumar A & Bhumla P 2022, "Scalable production of ultrathin boron nanosheets from a low-cost precursor", Advanced Materials Interfaces, vol. 9, no. 2, doi:10.1002/admi.202200508
• Charlier J-C, Gonze X, Michenaud J-P 1994, First-principles study of the stacking effect on the electronic properties of graphite(s), Carbon, vol. 32, no. 2, pp. 289–99, doi:10.1016/0008-6223(94)90192-9
• Chemical Abstracts Service 2021, CAS REGISTRY database as of November 2, Case #01271182
• Cherim SM 1971, Chemistry for Laboratory Technicians, Saunders, Philadelphia, ISBN 978-0-7216-2515-7
• Chung DD 1987, "Review of exfoliated graphite", Journal of Materials Science, vol. 22, doi:10.1007/BF01132008
• Clugston MJ & Flemming R 2000, Advanced Chemistry, Oxford University Press, Oxford, ISBN 978-0-19-914633-8
• Cockell C 2019, The Equations of Life: How Physics Shapes Evolution, Atlantic Books, London, ISBN 978-1-78649-304-0
• Cook CG 1923, Chemistry in Everyday Life: With Laboratory Manual, D Appleton, New York
• Cotton A et al. 1999, Advanced Inorganic Chemistry, 6th ed., Wiley, New York, ISBN 978-0-471-19957-1
• Cousins DM, Davidson MG & García-Vivó D 2013, "Unprecedented participation of a four-coordinate hydrogen atom in the cubane core of lithium and sodium phenolates", Chemical Communications, vol. 49, doi:10.1039/C3CC47393G
• Cox AN (ed.) 2000, Allen's Astrophysical Quantities, 4th ed., AIP Press, New York, ISBN 978-0-387-98746-0
• Cox PA 1997, The Elements: Their Origins, Abundance, and Distribution, Oxford University Press, Oxford, ISBN 978-0-19-855298-7
• Cox T 2004, Inorganic Chemistry, 2nd ed., BIOS Scientific Publishers, London, ISBN 978-1-85996-289-3
• Crawford FH 1968, Introduction to the Science of Physics, Harcourt, Brace & World, New York
• Crichton R 2012, Biological Inorganic Chemistry: A New Introduction to Molecular Structure and Function, 2nd ed., Elsevier, Amsterdam, ISBN 978-0-444-53783-6
• Cressey D 2010, "Chemists re-define hydrogen bond Lưu trữ 2019-01-24 tại Wayback Machine", Nature newsblog, accessed August 23, 2017
• Criswell B 2007, "Mistake of having students be Mendeleev for just a day", Journal of Chemical Education, vol. 84, no. 7, pp. 1140–1144, doi:10.1021/ed084p1140
• Dalakov P, Neuber E & Herzog R 2020, "Innovative neon refrigeration unit operating down to 30 K", MATEC Web of Conferences, vol. 324, doi: 10.1051/matecconf/202032401003
• Dalton L 2019, "Argon reacts with nickel under pressure-cooker conditions", Chemical & Engineering News, accessed November 6, 2019
• Daniel PL & Rapp RA 1976, "Halogen corrosion of metals", in Fontana MG & Staehle RW (eds.), Advances in Corrosion Science and Technology, Springer, Boston, doi:10.1007/978-1-4615-9062-0_2
• de Clave E 1641, New Philosophical Light of True Principles and Elements of Nature, Olivier Devarennes, Paris, accessed February 24, 2022
• de L'Aunay L 1566, Responce au discours de maistre Iacques Grevin, docteur de Paris, qu'il a escript contre le livre de maistre Loys de l'Aunay, medecin en la Rochelle, touchant la faculté de l'antimoine (Response to the Speech of Master Jacques Grévin,... Which He Wrote Against the Book of Master Loys de L'Aunay,... Touching the Faculty of Antimony), De l'Imprimerie de Barthelemi Berton, La Rochelle
• Desai PD, James HM & Ho CY 1984, "Electrical resistivity of aluminum and manganese", Journal of Physical and Chemical Reference Data, vol. 13, no. 4, doi:10.1063/1.555725
• Dingle A 2017, The Elements: An Encyclopedic Tour of the Periodic Table, Quad Books, Brighton, ISBN 978-0-85762-505-2
• Donohue J 1982, The Structures of the Elements, Robert E. Krieger, Malabar, Florida, ISBN 978-0-89874-230-5
• Du Y, Ouyang C, Shi S & Lei M 2010, "Ab initio studies on atomic and electronic structures of black phosphorus", Journal of Applied Physics, vol. 107, no. 9, pp. 093718–1–4, doi:10.1063/1.3386509
• Dupasquier A 1844, Traité élémentaire de chimie industrielle, Charles Savy Juene, Lyon
• Earl B & Wilford D 2021, Cambridge O Level Chemistry, Hodder Education, London, ISBN 978-1-3983-1059-9
• Edelstein NM & Morrs LR 2009, "Chemistry of the actinide elements", in Nagy S (ed.), Radiochemistry and Nuclear Chemistry: Volume II, Encyclopedia of Life Support Systems, EOLSS Publishers, Oxford, pp. 118–176, ISBN 978-1-84826-577-6
• Edwards PP 2000, "What, why and when is a metal?", in Hall N (ed.), The New Chemistry, Cambridge University, Cambridge, pp. 85–114, ISBN 978-0-521-45224-3
• Edwards PP et al. 2010, "... a metal conducts and a non-metal doesn’t", Philosophical Transactions of the Royal Society A, 2010, vol, 368, no. 1914, doi:10.1098/rsta.2009.0282
• Edwards PP & Sienko MJ 1983, "On the occurrence of metallic character in the periodic table of the elements", Journal of Chemical Education, vol. 60, no. 9, doi:10.1021/ed060p691, PMID 25666074
• Elatresh SF & Bonev SA 2020, "Stability and metallization of solid oxygen at high pressure", Physical Chemistry Chemical Physics, vol. 22, no. 22, doi:10.1039/C9CP05267D
• Elliot A 1929, "The absorption band spectrum of chlorine", Proceedings of the Royal Society A, vol. 123, no. 792, pp. 629–644, doi:10.1098/rspa.1929.0088
• Emsley J 1971, The Inorganic Chemistry of the Non-metals, Methuen Educational, London, ISBN 978-0-423-86120-4
• Emsley J 2011, Nature's Building Blocks: An A–Z Guide to the Elements, Oxford University Press, Oxford, ISBN 978-0-19-850341-5
• Encyclopædia Britannica 2021, Periodic table, accessed September 21, 2021
• Errandonea D 2020, "Pressure-induced phase transformations", Crystals, vol. 10, doi:10.3390/cryst10070595
• Evans RC 1966, An Introduction to Crystal Chemistry, 2nd ed., Cambridge University, Cambridge
• Faraday M 1853, The Subject Matter of a Course of Six Lectures on the Non-metallic Elements, (arranged by John Scoffern), Longman, Brown, Green, and Longmans, London
• Florez et al. 2022, From the gas phase to the solid state: The chemical bonding in the superheavy element flerovium, The Journal of Chemical Physics, vol. 157, 064304, doi:10.1063/5.0097642
• Fortescue JAC 2012, Environmental Geochemistry: A Holistic Approach, Springer-Verlag, New York, ISBN 978-1-4612-6047-9
• Fox M 2010, Optical Properties of Solids, 2nd ed., Oxford University Press, New York, ISBN 978-0-19-957336-3
• Fraps GS 1913, Principles of Agricultural Chemistry, The Chemical Publishing Company, Easton, PA
• Fraústo da Silva JJR & Williams RJP 2001, The Biological Chemistry of the Elements: The Inorganic Chemistry of Life, 2nd ed., Oxford University Press, Oxford, ISBN 978-0-19-850848-9
• Gaffney J & Marley N 2017, General Chemistry for Engineers, Elsevier, Amsterdam, ISBN 978-0-12-810444-6
• Gardner AJ & Menon DK 2018, "Moving to human trials for argon neuroprotection in neurological injury: A narrative review", British Journal of Anaesthesia, vol. 120, no. 4, pp. 453–468, doi: 10.1016/j.bja.2017.10.017
• Gargaud M et al. (eds.) 2006, Lectures in Astrobiology, vol. 1, part 1: The Early Earth and Other Cosmic Habitats for Life, Springer, Berlin, ISBN 978-3-540-29005-6
• Glinka N 1958, General chemistry, Sobolev D (trans.), Foreign Languages Publishing House, Moscow
• Godfrin H & Lauter HJ 1995, "Experimental properties of ³He adsorbed on graphite", in Halperin WP (ed.), Progress in Low Temperature Physics, volume 14, Elsevier Science B.V., Amsterdam, ISBN 978-0-08-053993-5
• Godovikov AA & Nenasheva N 2020, Structural-chemical Systematics of Minerals, 3rd ed., Springer, Cham, Switzerland, ISBN 978-3-319-72877-3
• Goodrich BG 1844, A Glance at the Physical Sciences, Bradbury, Soden & Co., Boston
• Government of Canada 2015, Periodic table of the elements, accessed August 30, 2015
• Greenwood NN & Earnshaw A 2002, Chemistry of the Elements, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, ISBN 978-0-7506-3365-9
• Grochala W 2018, "On the position of helium and neon in the Periodic Table of Elements", Foundations of Chemistry, vol. 20, pp. 191–207, doi:10.1007/s10698-017-9302-7
• Gusmão R, Sofer Z & Pumera M 2017, "Black phosphorus rediscovered: From bulk material to monolayers", Angewandte Chemie International Edition, vol. 56, no. 28, doi:10.1002/anie.201610512
• Hampel CA & Hawley GG 1976, Glossary of Chemical Terms, Van Nostrand Reinhold, New York, ISBN 978-0-442-23238-2
• Hanley JJ & Koga KT 2018, "Halogens in terrestrial and cosmic geochemical systems: Abundances, geochemical behaviours, and analytical methods" in The Role of Halogens in Terrestrial and Extraterrestrial Geochemical Processes: Surface, Crust, and Mantle, Harlov DE & Aranovich L (eds.), Springer, Cham, ISBN 978-3-319-61667-4
• Hare RA & Bache F 1836, Compendium of the Course of Chemical Instruction in the Medical Department of the University of Pennsylvania, 3rd ed., JG Auner, Philadelphia
• Hein M & Arena S 2013, Foundations of College Chemistry, John Wiley & Sons, ISBN 978-1-118-29823-7
• Hengeveld R & Fedonkin MA 2007, "Bootstrapping the energy flow in the beginning of life", Acta Biotheoretica, vol. 55, doi:10.1007/s10441-007-9019-4
• Herman ZS 1999, "The nature of the chemical bond in metals, alloys, and intermetallic compounds, according to Linus Pauling", in Maksić, ZB, Orville-Thomas WJ (eds.), 1999, Pauling's Legacy: Modern Modelling of the Chemical Bond, Elsevier, Amsterdam, doi:10.1016/S1380-7323(99)80030-2
• Hermann A, Hoffmann R & Ashcroft NW 2013, "Condensed astatine: Monatomic and metallic", Physical Review Letters, vol. 111, doi:10.1103/PhysRevLett.111.116404
• Hérold A 2006, "An arrangement of the chemical elements in several classes inside the periodic table according to their common properties", Comptes Rendus Chimie, vol. 9, no. 1, doi:10.1016/j.crci.2005.10.002
• Herzfeld K 1927, "On atomic properties which make an element a metal", Physical Review, vol. 29, no. 5, doi:10.1103/PhysRev.29.701
• Hill G & Holman J 2000, Chemistry in Context, 5th ed., Nelson Thornes, Cheltenham, ISBN 0-17-448307-4
• Hill G, Holman J & Hulme PG 2017, Chemistry in Context, 7th ed., Oxford University Press, Oxford, ISBN 978-0-19-839618-5
• Holderness A & Berry M 1979, Advanced Level Inorganic Chemistry, 3rd ed., Heinemann Educational Books, London, ISBN 978-0-435-65435-1
• Höll, Kling & Schroll E 2007, "Metallogenesis of germanium—A review", Ore Geology Reviews, vol. 30, nos. 3–4, pp. 145–180, doi:10.1016/j.oregeorev.2005.07.034
• Homberg W 1708, "Des essais de chimie", in Histoire de l'Académie Royale des Sciences: Avec les Memoires de Mathematique & de Physique, L'Académie, Paris
• Horvath AL 1973, "Critical temperature of elements and the periodic system", Journal of Chemical Education, vol. 50, no. 5, doi:10.1021/ed050p335
• House JE 2008, Inorganic Chemistry, Elsevier, Amsterdam, ISBN 978-0-12-356786-4
• Housecroft CE & Sharpe AG 2008, Inorganic Chemistry, 3rd ed., Prentice-Hall, Harlow, ISBN 978-0-13-175553-6
• Howe-Grant MI (ed.) 1995, Fluorine Chemistry: A Comprehensive Treatment, John Wiley and Sons, New York, p. 17, ISBN 978-0-471-12031-5
• Hu Z, Shen Z & Yu JC 2017, "Phosphorus containing materials for photocatalytic hydrogen evolution", Green Chemistry, vol. 19, no. 3, pp. 588–613, doi:10.1039/C6GC02825J
• Hurlbut Jr CS 1961, Manual of Mineralogy, 15th ed., John Wiley & Sons, New York
• Hussain et al. 2023, "Tuning the electronic properties of molybdenum di-sulphide monolayers via doping using first-principles calculations", Physica Scripta, vol. 98, no. 2, doi:10.1088/1402-4896/acacd1
• IUPAC Periodic Table of the Elements, accessed October 11, 2021
• Janas D, Cabrero-Vilatela, A & Bulmer J 2013, "Carbon nanotube wires for high-temperature performance", Carbon, vol. 64, pp. 305–314, doi:10.1016/j.carbon.2013.07.067
• Jenkins GM & Kawamura K 1976, Polymeric Carbons—Carbon Fibre, Glass and Char, Cambridge University Press, Cambridge, ISBN 978-0-521-20693-8
• Jentzsch AV & Matile S 2015, "Anion transport with halogen bonds", in Metrangolo P & Resnati G (eds.), Halogen Bonding I: Impact on Materials Chemistry and Life Sciences, Springer, Cham, ISBN 978-3-319-14057-5
• Johnson D (ed.) 2007, Metals and Chemical Change, RSC Publishing, Cambridge, ISBN 978-0-85404-665-2
• Johnson RC 1966, Introductory Descriptive Chemistry, WA Benjamin, New York
• Jolly WL 1966, The Chemistry of the Non-metals, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey
• Jones BW 2010, Pluto: Sentinel of the Outer Solar System, Cambridge University, Cambridge, ISBN 978-0-521-19436-5
• Kaiho T 2017, Iodine Made Simple, CRC Press, e-book, doi:10.1201/9781315158310
• Keeler J & Wothers P 2013, Chemical Structure and Reactivity: An Integrated Approach, Oxford University Press, Oxford, ISBN 978-0-19-960413-5
• Kendall EA 1811, Pocket Encyclopædia, 2nd ed., vol. III, Longman, Hurst, Rees, Orme, and Co., London
• Kernion MC & Mascetta JA 2019, Chemistry: The Easy Way, 6th ed., Kaplan, New York, ISBN 978-1-4380-1210-0
• Khan N 2001, An Introduction to Physical Geography, Concept Publishing, New Delhi, ISBN 978-81-7022-898-1
• Kim MG 2000, "Chemical analysis and the domains of reality: Wilhelm Homberg's Essais de chimie, 1702–1709", Studies in History and Philosophy of Science Part A, vol. 31, no. 1, pp. 37–69, doi:10.1016/S0039-3681(99)00033-3

formation", Glass and Ceramics, vol. 17, no. 11, doi:10.1007BF00670116

• Siekierski S & Burgess J 2002, Concise Chemistry of the Elements, Horwood Press, Chichester, ISBN 978-1-898563-71-6

Strathern P 2000, Mendeleyev's dream: The Quest for the Elements, Hamish Hamilton, London, ISBN 978-0-8412-1786-7

• Su et al. 2020, "Advances in photonics of recently developed Xenes", Nanophotonics, vol. 9, no. 7, doi:10.1515/nanoph-2019-0561
• Suresh CH & Koga NA 2001, "A consistent approach toward atomic radii”, Journal of Physical Chemistry A, vol. 105, no. 24. doi:10.1021/jp010432b

Journal of Propulsion and Power, vol. 36, no. 1, pp. Journal of Propulsion and Power, doi:10.2514/1.B37599

• Yamaguchi M & Shirai Y 1996, "Defect structures", in Stoloff NS & Sikka VK (eds.), Physical Metallurgy and Processing of Intermetallic Compounds, Chapman & Hall, New York, ISBN 978-1-4613-1215-4
• Yang J 2004, "Theory of thermal conductivity", in Tritt TM (ed.), Thermal Conductivity: Theory, Properties, and Applications, Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, pp. 1–20, ISBN 978-0-306-48327-1,
• Yoder CH, Suydam FH & Snavely FA 1975, Chemistry, 2nd ed, Harcourt Brace Jovanovich, New York, ISBN 978-0-15-506470-6
• Young JA 2006, "Iodine", Journal of Chemical Education, vol. 83, no. 9, doi:10.1021/ed083p1285
• Young et al. 2018, General Chemistry: Atoms First, Cengage Learning: Boston, ISBN 978-1-337-61229-6
• Yousuf M 1998, "Diamond anvil cells in high-pressure studies of semiconductors", in Suski T & Paul W (eds.), High Pressure in Semiconductor Physics II, Semiconductors and Semimetals, vol. 55, Academic Press, San Diego, ISBN 978-0-08-086453-2
• Zhao J, Tu Z & Chan SH 2021, "Carbon corrosion mechanism and mitigation strategies in a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC): A review", Journal of Power Sources, vol. 488, #229434, doi:10.1016/j.jpowsour.2020.229434
• Zhao Z, Zhang H, Kim D. et al. 2017, "Properties of the exotic metastable ST12 germanium allotrope", Nature Communications, vol. 8, article no. 13909, doi:10.1038/ncomms13909, PMID 28045027, Toàn văn tại PMC: 5216117
• Zhigal'skii GP & Jones BK 2003, The Physical Properties of Thin Metal Films, Taylor & Francis, London, ISBN 978-0-415-28390-8
• Zhu W 2020, Chemical Elements In Life, World Scientific, Singapore, ISBN 978-981-121-032-7
• Zhu et al. 2014, "Reactions of xenon with iron and nickel are predicted in the Earth's inner core", Nature Chemistry, vol. 6, doi:10.1038/nchem.1925, PMID 24950336
• Zumdahl SS & DeCoste DJ 2010, Introductory Chemistry: A Foundation, 7th ed., Cengage Learning, Mason, Ohio, ISBN 978-1-111-29601-8