Les non-métaux occupent principalement la partie supérieure droite du tableau périodique interactif, à l’opposé des métaux qui dominent la gauche et le centre. La frontière n’est pas une séparation parfaitement nette : certains éléments proches de l’escalier du tableau sont classés comme métalloïdes, aux propriétés intermédiaires. Ici, la famille désigne sept éléments : l’hydrogène, le carbone, l’azote, l’oxygène, le phosphore, le soufre et le sélénium. Ce regroupement est pratique, mais ne constitue pas une famille unique au sens des colonnes du tableau.
Où se trouvent ces sept éléments ?
L’hydrogène est une exception de position : il se trouve tout en haut de la première colonne, mais ses propriétés ne sont pas celles des métaux alcalins. Dans cette classification, il est rangé parmi les non-métaux. Vous pouvez retrouver ses particularités dans la fiche de l’hydrogène.
Les six autres membres se trouvent dans la partie droite du tableau, répartis entre plusieurs colonnes et périodes. Le carbone, l’azote et l’oxygène occupent la deuxième période ; le phosphore et le soufre, la troisième ; le sélénium, la quatrième. Les éléments d’une même colonne ont des configurations électroniques externes apparentées, mais les sept éléments de cette liste ne partagent pas tous le même nombre d’électrons de valence.
Cette liste exclut les halogènes et les gaz nobles, qui sont eux aussi des non-métaux, mais forment chacun leur propre famille. La catégorie dépend donc du niveau de détail choisi par le tableau : « non-métaux » peut désigner l’ensemble des éléments non métalliques ou, dans une classification plus détaillée comme celle-ci, les sept éléments hors halogènes et gaz nobles.
Quel rôle jouent les électrons de valence ?
Les électrons de valence sont ceux de la couche électronique externe ; ils participent aux liaisons chimiques. Les non-métaux ont généralement une couche externe qui n’est pas complète. Ils tendent donc à attirer des électrons ou à les partager avec d’autres atomes, plutôt qu’à en céder facilement plusieurs comme le font de nombreux métaux. Selon les partenaires et les conditions, ils peuvent former des liaisons covalentes, où les atomes partagent des électrons, ou des ions chargés.
Il n’existe toutefois pas une configuration électronique commune aux sept éléments : l’hydrogène n’a qu’un électron, tandis que les autres se répartissent dans des colonnes différentes. La tendance générale est que l’électronégativité — la capacité d’un atome engagé dans une liaison à attirer les électrons vers lui — augmente en allant vers la droite et vers le haut du tableau, avec des variations selon l’élément. Les valeurs de la fiche illustrent cette diversité : l’oxygène est à 3,44, alors que le phosphore est à 2,19.
Quelles propriétés physiques partagent-ils ?
Les non-métaux conduisent généralement moins bien la chaleur et l’électricité que les métaux et n’ont pas leur éclat caractéristique, comme le rappelle Larousse dans sa définition du non-métal. Mais ce sont des tendances, pas des règles sans exception : les propriétés dépendent de la forme de l’élément et des conditions. Les non-métaux solides sont souvent cassants plutôt que malléables, tandis que certains matériaux carbonés peuvent conduire l’électricité.
À température ambiante, parmi ces sept membres, l’hydrogène, l’azote et l’oxygène sont des gaz ; le carbone, le phosphore, le soufre et le sélénium sont des solides. Cette variété montre pourquoi l’état physique ne suffit pas à définir la famille. Plus largement, les non-métaux présentent des comportements chimiques très divers et peuvent former de nombreux composés, comme l’expose le manuel de chimie OpenStax sur les propriétés générales des non-métaux.
Quels membres sont particulièrement présents dans la vie courante ?
Le carbone forme la charpente de nombreuses molécules du vivant et existe sous des formes solides très différentes, dont le graphite et le diamant. Sa capacité à établir plusieurs liaisons covalentes explique la grande variété des composés carbonés ; sa fiche détaillée permet de distinguer ses formes et ses propriétés.
L’azote constitue une grande part de l’air, principalement sous forme de molécules N₂, et entre dans la composition des protéines et de nombreux engrais. Pour explorer ses principales formes et son rôle chimique, consultez la fiche de l’azote. L’oxygène moléculaire O₂ intervient dans la respiration de nombreux organismes et dans les combustions.
Le phosphore et le soufre sont présents dans des molécules biologiques et dans divers matériaux. Le sélénium, lui, est utilisé notamment dans certaines applications électroniques et dans la fabrication de verre. Ces exemples ne signifient pas que les éléments purs et leurs composés ont les mêmes propriétés : leur comportement dépend de la forme chimique considérée.