Tashqi ko‘rinishiga ko‘ra, metallmas elementlarning qariyb yarmi normal sharoitda rangsiz yoki rangli gazlardan, qolganlarining aksariyati esa qattiq moddalardan iborat. Brom bu sharoitdagi yagona suyuqlik bo‘lib, juda uchuvchanligi sababli odatda o‘z bug‘i qatlami bilan qoplanadi. Suyuq metallmasarning zichligi, erish va qaynash haroratlari juda past, ular issiqlik va elektrni yomon o‘tkazadi. Qattiq metallmas elementlar past zichlikka ega, mo‘rt yoki uvalanuvchan, mexanik mustahkamligi past bo‘ladi; ularning elektr o‘tkazuvchanligi yomondan yaxshigacha o‘zgaradi.

Metallmasarning ichki tuzilishi va bog‘lanishlarning joylashuvi ularning shakldagi farqlarini tushuntiradi. Alohida atomlar (masalan, ksenon) yoki molekulalar (masalan, kislorod, oltingugurt, brom) ko‘rinishida mavjud metallmasarning erish va qaynash harorati odatda past bo‘ladi, chunki ularning atomlari yoki molekulalari o‘zaro kuchsiz London dispersiya kuchlari bilan ushlanib turadi. Ularning ko‘pchiligi xona haroratida gazdir. Uzunligi 1000 tagacha atom bo‘lgan zanjirlar (masalan, selen), qatlamlar (uglerod) yoki uch o‘lchovli panjaralar (kremniy) singari ulkan tuzilmalarni hosil qiluvchi elementlarning erish va qaynash harorati yuqoriroq, chunki ularning kuchli kovalent bog‘larini uzish uchun ko‘proq energiya kerak; ularning barchasi qattiq moddalardir. Davriy jadvalning chap tomoniga yaqinroq yoki guruh bo‘ylab pastroqda joylashgan elementlarning molekulalari, zanjirlari yoki qatlamlari o‘rtasida metallar bilan yaqinligiga mos ravishda ba’zan kuchsiz metallik ta’sirlashuv ham yuz beradi. Bu bor, uglerod, fosfor, margimush, selen, surma, tellur va yodda kuzatiladi.

Metallmasarning o‘tkazuvchanligi va qattiq moddalarning mo‘rtligi ham ichki tuzilishi bilan bog‘liq. Yaxshi issiqlik va elektr o‘tkazuvchanlik hamda plastik deformatsiyalanish (bolg‘alanuvchanlik va cho‘ziluvchanlik) odatda metallarda erkin harakatlanadigan, bir tekis taqsimlangan elektronlar borligiga bog‘liq; ayrim istisnolardan tashqari, metallmasardagi elektronlar bunday harakatchanlikka ega emas. Metallmas elementlar orasida:

• yaxshi issiqlik va elektr o‘tkazuvchanlik faqat uglerod, margimush va surmada kuzatiladi;
• metallarga yaqin issiqlik o‘tkazuvchanlik qiymatlari qolganlardan faqat bor, kremniy, fosfor va germaniyga xos; bunda issiqlik kristall panjaraning tebranishlari orqali uzatiladi;
• o‘rtacha elektr o‘tkazuvchanlik bor, kremniy, fosfor, germaniy, selen, tellur va yodda kuzatiladi; va
• plastiklik cheklangan sharoitlardagina uglerod, fosfor, oltingugurt, selen va metalloid metallmasarda namoyon bo‘ladi.

Metallar va metallmasar o‘rtasidagi fizik farqlar atom ichidagi va atomlararo kuchlar bilan bog‘liq. Atom ichida musbat yadro zaryadi tashqi elektronlarni ushlab turadi. Atomdan tashqarida esa o‘sha elektronlarga qo‘shni atomlar yadrolarining tortishish kuchlari ta’sir qiladi. Agar tashqi kuchlar ichki kuchga teng yoki undan katta bo‘lsa, tashqi elektronlar atomlar o‘rtasida erkin ko‘cha oladi va metallik xususiyatlar yuzaga kelishi kutiladi. Aks holda metallmasik xossalar kuzatiladi.

Metallmasarning elektrmanfiyligi o‘rtachadan yuqorigacha bo‘lib, kimyoviy reaksiyalarda kislotali birikmalar hosil qilishga moyildir. Masalan, qattiq metallmasar (jumladan metalloidlar) nitrat kislota bilan reaksiyaga kirishib, kislota yoki kislotali yoxud asosan kislotali xossalarga ega oksid hosil qiladi.

Reaksiyalarda metallar elektron berishga moyil bo‘lsa, metallmasar elektron qabul qilish yoki ularni birgalikda foydalanishga moyildir. Aniqrog‘i, tashqi elektron qavati to‘lgan nodir gazlar elektron tuzilishining barqarorligini hisobga olsak, metallmasar odatda keyingi nodir gazning elektron konfiguratsiyasiga erishish uchun yetarli elektronni qabul qiladi. Metallar esa oldingi nodir gazning elektron konfiguratsiyasiga o‘tish uchun yetarli elektronni yo‘qotishga moyildir. Metallmas elementlar uchun bu moyillik empirik duet va oktet qoidalarida (metallarda esa unchalik qat’iy bo‘lmagan 18 elektron qoidasi mavjud) ifodalangan.

Miqdoriy jihatdan metallmasarning ionlanish energiyasi, elektronga moyilligi, elektrmanfiyligi va standart qaytarilish potensiali odatda metallarnikidan yuqori bo‘ladi. Umuman olganda, bu qiymatlar qanchalik yuqori bo‘lsa, elementning metallmasik xususiyati shunchalik kuchli bo‘ladi.

Metallar va metallmasarning kimyoviy farqlari asosan alohida atomning musbat yadro zaryadi bilan uning manfiy zaryadlangan tashqi elektronlari orasidagi tortishish kuchi bilan bog‘liq. Davriy jadvalda har bir davr bo‘ylab chapdan o‘ngga yurilganda yadrodagi protonlar soni ortishi bilan yadro zaryadi ham ortadi. Yadro zaryadi kuchayib, tashqi elektronlarni yadroga yaqinroq tortgani sababli atom radiusi kichrayadi. Metallarda yadro zaryadining ta’siri odatda metallmas elementlardagiga qaraganda kuchsizroq bo‘ladi. Shu bois kimyoviy bog‘lanish paytida metallar elektron berib, musbat zaryadlangan yoki qutblangan atomlar yoxud ionlar hosil qilishga moyil. Metallmasar esa kuchliroq yadro zaryadi tufayli shu elektronlarni qabul qilib, manfiy zaryadlangan ionlar yoki qutblangan atomlarni hosil qilishga moyildir.

Metallmasar hosil qiladigan birikmalar soni nihoyatda katta. «Eng ko‘p uchraydigan 20 ta element» ro‘yxatining dastlabki o‘nta o‘rnini metallmasar egallagan; ro‘yxat Chemical Abstracts Service reyestrida 895 501 834 ta birikmaning 2-noyabr 2021-yil holatidagi ma’lumotlari asosida tuzilgan. Vodorod, uglerod, kislorod va azot birikmalarning aksariyatida (80 %) uchraydi. Metalloid bo‘lgan kremniy 11-o‘rinni egallagan. Metallar ichida eng yuqori o‘rin — uchrash chastotasi 0,14 % bo‘lgan temirga tegishli (12-o‘rin). Metallmas birikmalariga misollar: borat kislota (H₃BO₃), sopol buyumlarning sirida ishlatiladi; selenotsistein (C₃H₇NO₂Se), 21-aminokislota; fosfor sulfidi (P₄S₃); shuningdek, teflon ((C₂F₄)_n).

Metallmasar kimyosini davriy jadvaldagi har bir blokning birinchi qatorida kuzatiladigan anomaliyalar murakkablashtiradi. Bu anomaliyalar vodorod, bor (metallmas yoki metalloid sifatida qaralishidan qat’i nazar), uglerod, azot, kislorod va ftorda yaqqol ko‘rinadi. Ular p-blokning ko‘plab guruhlarida pastga tomon kuzatiladigan ikkilamchi davriylik yoki notekis davriy tendensiyalarda hamda og‘irroq metallmasarning noodatiy oksidlanish darajalarida namoyon bo‘ladi.

Birinchi qator anomaliyasi

Vodoroddan boshlanadigan birinchi qator anomaliyasi asosan tegishli elementlarning elektron konfiguratsiyasi bilan bog‘liq. Vodorod turlicha bog‘ hosil qilishi bilan mashhur. Ko‘pincha u kovalent bog‘lar hosil qiladi. Suvli eritmada yagona elektronini yo‘qotib, juda kuchli qutblovchi xususiyatga ega yalang‘och proton qoldirishi mumkin. Bu proton suv molekulasidagi kislorod atomining bo‘linmagan elektron juftiga birikadi va shu orqali kislota-asos kimyosining asosini tashkil etadi. Molekuladagi vodorod atomi boshqa molekuladagi atom yoki atomlar guruhi bilan ikkinchi, kuchsizroq bog‘ hosil qilishi mumkin. Bunday bog‘ «qor parchalariga olti burchakli simmetriya beradi, DNKni qo‘sh spiral shaklida birlashtiradi, oqsillarning uch o‘lchovli shaklini hosil qiladi va hatto suvning qaynash haroratini bir piyola yaxshi choy damlash mumkin bo‘ladigan darajagacha oshiradi».

Vodorod va geliy, shuningdek, bordan neongacha bo‘lgan elementlarda 1s va 2p kichik qavatlarining ichki analoglari mavjud emas (ya’ni nolinchi elektron qavat va 1p kichik qavat yo‘q). Shu sababli ular elektronlarning itarilish ta’sirini sezmaydi va og‘irroq elementlarning 1p, 3p, 4p va 5p kichik qavatlaridan farqli ravishda atom radiuslari nisbatan kichik bo‘ladi. Natijada ushbu elementlarning ionlanish energiyasi va elektrmanfiyligi davriy tendensiyalardan kelib chiqib kutilganidan yuqori. Uglerod, azot va kislorod atomlarining kichik radiusi qo‘sh yoki uch bog‘larning hosil bo‘lishini osonlashtiradi.

Elektron konfiguratsiyasiga ko‘ra vodorod va geliy kuchli metallik xususiyatli s-blok elementlarining tepasida joylashishi kutilsa ham, bu ikki elementdagi birinchi qator anomaliyasi muqobil joylashtirishni asoslaydi. Vodorod ba’zan 17-guruhda ftorning tepasiga, 1-guruhda litiyning tepasiga emas, joylashtiriladi. Geliy odatda 18-guruhda neonning tepasiga, 2-guruhda berilliyning tepasiga emas, qo‘yiladi.

kichik bo‘lagi. Oltita metallmas nodir gazlar qatoriga kiradi: geliy, neon, argon, kripton, ksenon va radioaktiv radon. Odatdagi davriy jadvallarda ular eng o‘ng ustunni egallaydi. Ular nodir gazlar deb ataladi, chunki kimyoviy faolligi nihoyatda past.

Ularning xossalari juda o‘xshash: barchasi rangsiz, hidsiz va yonmaydi. Inert gazlarning tashqi elektron qavatlari to‘lgani sababli atomlararo tortishish kuchlari kuchsiz, erish va qaynash haroratlari esa juda past bo‘ladi. Shu sababli, hatto atom massasi ko‘plab odatiy qattiq elementlarnikidan katta bo‘lganlari ham standart sharoitda gaz holatida bo‘ladi.

Kimyoviy jihatdan nodir gazlarning ionlanish energiyasi nisbatan yuqori, elektronga moyilligi nol yoki manfiy, elektrmanfiyligi esa nisbatan yuqoridir. Inert gazlarning birikmalari yuzlab bo‘lib, ularning soni ortib bormoqda; aksariyati kislorod yoki ftorning kripton, ksenon yoki radon bilan birikishidan hosil bo‘ladi.

Davriy jadval nuqtayi nazaridan nodir gazlar bilan nodir metallar, masalan, platina va oltin o‘rtasida o‘xshashlik ko‘rish mumkin: bu metallar ham kimyoviy birikmalarga qiyin kirishadi. Yana bir misol: oksidlanish darajasi +8 bo‘lgan ksenon och sariq rangli portlovchan oksid — XeO₄ hosil qiladi, boshqa asl metall osmiy esa sariq rangli, kuchli oksidlovchi oksid — OsO₄ hosil qiladi. Oksiftoridlarning formulalarida ham o‘xshashliklar mavjud: XeO₂F₄ va OsO₂F₄, shuningdek XeO₃F₂ va OsO₃F₂.

Yer atmosferasida taxminan 10¹⁵ tonna inert gaz mavjud. Tabiiy gaz tarkibida geliy miqdori 7 % gacha yetadi. Radon tog‘ jinslaridan ajralib chiqadi; u yerda uran va toriyning tabiiy parchalanishi natijasida hosil bo‘ladi. 2014-yilda Yer yadrosida taxminan 10¹³ tonna ksenon barqaror intermetall birikmalar XeFe₃ va XeNi₃ ko‘rinishida mavjud bo‘lishi mumkinligi xabar qilingan. Bu «Yer atmosferasi tadqiqotlari kutilgan Xe miqdorining 90 % dan ortig‘i yo‘qligini ko‘rsatgan» degan holatni tushuntirishi mumkin.

Metallmas galogenlar korroziyaga faol elementlar bo‘lsa-da, ular oddiy osh tuzi (NaCl) kabi zararsiz birikmalarda ham uchraydi. Ularning metallmas sifatidagi yuqori kimyoviy faolligini ishqoriy metallar — masalan, natriy va kaliy.

— ning ham shunchalik yuqori faolligi bilan taqqoslash mumkin. Fizik jihatdan ftor och sariq, xlor esa sarg‘ish-yashil gazdir; brom — qizg‘ish-jigarrang suyuqlik (odatda bug‘ qatlami bilan qoplangan); yod esa oq yorug‘likda metall yaltiroqligiga ega qattiq moddadir. Elektr xossalariga ko‘ra dastlabki uchtasi izolyator, yod esa yarimo‘tkazgich (uning o‘tkazuvchanligi kristall tekisliklar bo‘ylab yuqoriroq).

Kimyoviy jihatdan ularning ionlanish energiyasi, elektronga moyilligi va elektrmanfiyligi yuqori bo‘lib, asosan nisbatan kuchli oksidlovchilardir. Ularning korroziyaga faol tabiati bunga misol. To‘rttalasi ham metallar bilan asosan ion birikmalarini hosil qilishga moyil; kisloroddan tashqari boshqa metallmasar esa metallar bilan ko‘proq kovalent birikmalar hosil qiladi. Metallmas galogenlarning faol va kuchli elektrmanfiy tabiati metallmasik xususiyatning yorqin ifodasidir.

Davriy jadvalda 17-guruhdagi kuchli metallmasik xususiyatli galogenlarga 1-guruhdagi natriy va kaliy kabi juda faol metallar muqobil bo‘ladi. Qizig‘i shundaki, aksariyat ishqoriy metallar metallmas galogenlarga taqlid qilgandek −1 zaryadli anionlar hosil qilishi ma’lum (bu metallmasar orasida ham kam uchraydi).

Metallmas galogenlar tuzli minerallarda uchraydi. Ftor keng tarqalgan flyuorit mineralida bo‘ladi. Xlor, brom va yod sho‘r suvlarda mavjud. Istisno sifatida, 2012-yilgi tadqiqotda antozonit tarkibida massa bo‘yicha 0,04 % tabiiy ftor (F₂) borligi xabar qilingan; bu qo‘shilmalar oz miqdordagi uran nurlanishi bilan izohlangan.

Metallmas elementlardan nodir gazlar, galogenlar yoki metalloidlar (quyida qarang) ajratib olingach, qolgan yetti metallmas — vodorod, uglerod, azot, kislorod, fosfor, oltingugurt va selen. Ularning eng barqaror allotropik shakllarida uchtasi rangsiz gaz (H, N, O), uchtasi metallga o‘xshash ko‘rinishda (C, P, Se), bittasi esa sariq rangli (S). Elektr xossalariga ko‘ra grafit ko‘rinishidagi uglerod o‘z qatlamlari bo‘ylab yarimmetall, qatlamlariga tik yo‘nalishda esa yarimo‘tkazgichdir; fosfor va selen yarimo‘tkazgich, vodorod, azot, kislorod va oltingugurt esa izolyatorlardir. Odatda bu elementlar birgalikda o‘rganish uchun haddan tashqari xilma-xil deb hisoblanib, boshqa metallmasar yoki oddiygina metallmasar deb ataladi. Ular metalloidlar bilan galogenlar orasida joylashgan. Shunga ko‘ra, ularning kimyosi davriy jadvaldagi tegishli to‘rt guruh asosida alohida o‘qitiladi: 1-guruhda vodorod; 14-guruh uglerod oilasidagi metallmasar (uglerod va, ehtimol, kremniy hamda germaniy); 15-guruh pniktogen metallmasar (azot, fosfor va, ehtimol, margimush hamda surma); 16-guruh xalkogen metallmasar (kislorod, oltingugurt, selen va, ehtimol, tellur). Mualliflarning shaxsiy yondashuviga qarab boshqa bo‘linishlar ham mumkin.

Xususan, vodorod ba’zi jihatlari bilan metallga, boshqa jihatlari bilan esa metallmasga o‘xshab tutadi. Metall kabi u (dastlab) yagona elektronini yo‘qotishi, odatiy ishqoriy metall tuzilmalarida ishqoriy metallar o‘rnini egallashi va ayrim o‘tish metallari bilan metallik bog‘li qotishmaga o‘xshash gidridlar hosil qilishi mumkin. Boshqa tomondan esa u odatiy metallmas kabi elektrni o‘tkazmaydigan ikki atomli gazdir va ko‘proq tarqalgan kimyoviy reaksiyalarda geliyning elektron konfiguratsiyasiga erishishga moyil. Bunga u kovalent yoki ion bog‘ hosil qilish yoxud elektronini yo‘qotgan bo‘lsa, bo‘linmagan elektron juftiga birikish orqali erishadi.

Shunga qaramay, bu metallmasarning ayrimlari yoki barchasida bir qancha umumiy xossalar mavjud. Aksariyati galogenlarga qaraganda kamroq faol bo‘lib, tabiatda erkin holatda uchrashi mumkin. Ular biologik va geokimyoviy jarayonlarda muhim o‘rin tutadi. Fizik va kimyoviy xossalari «o‘rtacha metallmasik» bo‘lsa-da, umuman ularning barchasida korroziyaga sabab bo‘ladigan xususiyatlar mavjud. Vodorod metallarni yemirishi mumkin. Yoqilg‘i elementlarida uglerod korroziyasi yuz berishi mumkin. Kislotali yomg‘ir erigan azot yoki oltingugurt birikmalari sababli paydo bo‘ladi. Kislorod temirning zanglashiga olib keladi. Oq fosfor, eng beqaror shakl, havoda yonib, fosfat kislota qoldig‘ini hosil qiladi. Tuproqdagi ishlov berilmagan selen korroziyaga faol gazsimon vodorod selenidini hosil qilishi mumkin. Metallar bilan birikkanda, tasniflanmagan metallmasar nisbatan kichik atom radiusi va yetarlicha past ionlanish energiyasi tufayli qattiq (singdirma yoki qiyin eriydigan) birikmalar hosil qilishi mumkin. Ular bir-biri bilan, ayniqsa qattiq holatdagi birikmalarda bog‘lanishga moyildir. Davriy jadvaldagi bu metallmasar orasidagi diagonal munosabatlar metalloidlar orasidagi o‘xshash munosabatlarni takrorlaydi.

Davriy jadval nuqtayi nazaridan tasniflanmagan metallmasar bilan o‘tish metallari joylashuvi o‘rtasida geografik o‘xshashlik bor. Tasniflanmagan metallmasar o‘ngdagi kuchli metallmas galogenlar va chapdagi kuchsiz metallmas metalloidlar orasida joylashgan. O‘tish metallari esa «davriy jadvalning chap tomonidagi zaharli va tajovuzkor metallar bilan o‘ng tomonidagi tinch va xotirjam metallar orasidagi» hududni egallab, «ular o‘rtasida o‘tish ko‘prigini yaratadi».

Tasniflanmagan metallmasar odatda oddiy modda holida (kislorod, oltingugurt) yoki shu ikki elementdan biri bilan birikkan shaklda uchraydi:

• Vodorod Dunyo okeanida suv tarkibida, tabiiy gazda esa metan va vodorod sulfidi tarkibida uchraydi.
• Uglerod ohaktosh, dolomit va marmarda karbonatlar shaklida uchraydi. Kamroq ma’lum bo‘lgan shakli grafit bo‘lib, u asosan cho‘kindi uglerod birikmalari bosim va issiqlik ta’siriga uchragan metamorfik silikat jinslarda uchraydi.
• Kislorod atmosferada, okeanlarda suv tarkibida, Yer po‘stida esa oksid minerallari tarkibida mavjud.
• Fosfor minerallari, odatda fosfor va kisloroddan tashkil topgan fosfatlar shaklida, keng tarqalgan.
• Oddiy oltingugurtni dunyoning ko‘plab hududlaridagi issiq buloqlar va vulqon hududlarida yoki ular yaqinida topish mumkin. Oltingugurt minerallari keng tarqalgan bo‘lib, odatda sulfidlar yoki kislorod-oltingugurtli sulfatlar shaklida uchraydi.
• Selen metallarning sulfid rudalarida uchraydi va u yerda oltingugurtning bir qismini almashtiradi; ba’zan erkin selen ham uchraydi.

Eng ko‘p metalloid deb ataladigan oltita element — bor, kremniy, germaniy, margimush, surma va tellur; ularning har biri metallga o‘xshash ko‘rinishga ega. Standart davriy jadvalda ular p-blok bo‘ylab chap yuqoridagi bordan o‘ng pastdagi tellurgacha cho‘zilgan diagonal hududni egallaydi. Bu hudud ayrim davriy jadvallarda metallar va metallmasar orasidagi ajratuvchi chiziq bo‘ylab joylashgan.

Ular mo‘rt bo‘lib, issiqlik va elektrni yomon o‘tkazadi. Bor, kremniy, germaniy va tellur yarimo‘tkazgichdir. Margimush va surmaning elektron tuzilishi yarimmetallga xos, biroq ikkalasining ham barqarorligi pastroq bo‘lgan yarimo‘tkazgich allotroplari mavjud.

Kimyoviy jihatdan metalloidlar odatda (kuchsiz) metallmasar kabi tutadi. Metallmas elementlar orasida ularning ionlanish energiyasi, elektronga moyilligi va elektrmanfiyligi eng past bo‘lib, ular nisbatan kuchsiz oksidlovchilardir. Shuningdek, metallar bilan qotishma hosil qilishga moyildirlar.

Davriy jadvalda kuchsiz metallmasik xususiyatli metalloidlarning chap tomonida kuchsiz metallik xususiyatli metallarning aniq chegaralanmagan guruhi (masalan, qalay, qo‘rg‘oshin va vismut) joylashgan. Ular ba’zan o‘tishdan keyingi metallar deyiladi. Dingl vaziyatni shunday izohlaydi:

«... jadvalning eng chap tomonida shubhasiz metallar, eng o‘ng tomonida esa shubhasiz metallmasar joylashgan ... ikki chekka orasidagi bo‘shliq avvalambor kuchsiz (o‘tishdan keyingi) metallar, so‘ng metalloidlar bilan to‘ldiriladi. Ehtimol, xuddi shu tamoyilga ko‘ra ularning barchasini birgalikda “kuchsiz metallmasar” deb qayta nomlash mumkin».

Metalloidlar odatda kislorod yoki oltingugurt bilan, tellur esa oltin yoki kumush bilan bog‘langan shaklda uchraydi. Bor bor-kislorodli borat minerallarida, jumladan vulqon buloqlari suvlarida mavjud. Kremniy kremniy-kislorodli kremnezem mineralida (qumda) uchraydi. Germaniy, margimush va surma asosan sulfid rudalari tarkibida mavjud. Tellur oltin yoki kumushning tellurid minerallarida uchraydi. Margimush, surma va tellurning tabiiy sof shakllari haqida ham xabar qilingan.

Hisob-kitoblarga ko‘ra vodorod va geliy Koinotdagi oddiy moddaning taxminan 99 % ini va uning atomlarining 99,9 % dan ortig‘ini tashkil etadi. Keyingi eng ko‘p tarqalgan element kislorod deb hisoblanadi — taxminan 0,1 %. Koinotning besh foizidan kamrog‘i yulduzlar, sayyoralar va tirik mavjudotlarni tashkil etuvchi oddiy moddadan iborat deb qaraladi. Qolgan qismi hozircha yetarlicha o‘rganilmagan qorong‘i energiya va qorong‘i moddadan iborat.

Beshta metallmas — vodorod, uglerod, azot, kislorod va kremniy — jadvalda ko‘rsatilgan miqdorlarda Yer po‘sti, atmosfera, gidrosfera va biomassaning asosiy qismini tashkil etadi.

Metallmasar va metalloidlar xom holatda quyidagi manbalardan ajratib olinadi:

• sho‘r suvdan  — xlor, brom, yod;
• suyuq havodan  — azot, kislorod, neon, argon, kripton, ksenon;
• foydali qazilmalardan  — bor (borat minerallari); uglerod (ko‘mir; olmos; grafit); ftor (flyuorit); kremniy (silikagel); fosfor (fosfatlar); surma (stibnit, tetraedrit); yod (natriy yodat va natriy yodid shaklida);
• tabiiy gazdan  — vodorod, geliy, oltingugurt;
• va rudalardan, ularni qayta ishlashning qo‘shimcha mahsuloti sifatida — germaniy (rux rudalari); margimush (mis va qo‘rg‘oshin rudalari); selen, tellur (mis rudalari); radon (uran saqlovchi rudalar).

2022-yil yanvar holatiga ko‘ra radioaktiv bo‘lmagan metallmasar nisbatan arzon bo‘lsa-da, istisnolar ham mavjud. Bor, germaniy, margimush va bromning bir grammi 3–11 AQSh dollari turishi mumkin (taqqoslash uchun, kumush taxminan 0,75 dollar/gramm). Ulgurji hajmlarda narx keskin pasayishi mumkin. Fosforning eng barqaror qora shakli «1000 dollar/grammgacha» turishi mumkin (oltindan taxminan 15 baravar qimmat), oddiy oq fosfor esa 30 dollar/100 grammdan sotiladi. Tadqiqotchilar qora fosfor narxini grammiga 1 dollargacha tushirishga umid qilmoqda. 2013-yilgacha radonni Milliy standartlar va texnologiyalar institutidan 1636 dollarga 0,2 ml hajmli birlikda sotib olish mumkin edi; bu ulgurji chegirma hisobga olinmaganda taxminan 86 000 000 dollar/grammga teng.

Metallmasarning ko‘pchiligi XVIII–XIX asrlarda kashf etilgan. Bundan oldin qadimgi davrlardanoq uglerod, oltingugurt va surma ma’lum edi; margimush o‘rta asrlarda (Albert Buyuk tomonidan) kashf etilgan; Xennig Brand esa 1669-yilda siydikdan fosforni ajratib olgan. Geliy (1868) Yerda kashf etilmagan birinchi (va hozircha yagona) element hisoblanadi. Radon XIX asr oxiridagina kashf etilgan va oxirgi aniqlangan metallmas bo‘lgan.

Elementlarni ajratib olishga urinishlarda spektroskopiya, fraksion distillash, radiatsiyani aniqlash, elektroliz, rudani kislotalash, kuydirish, almashinish reaksiyalari va qizdirish kabi kimyoviy yoki fizik usullardan foydalanilgan. Ayrim metallmasar tabiatda erkin element holida uchragan.

Nodir gazlardan geliy Quyosh toji spektridagi sariq chizig‘i orqali topilgan; keyinchalik kislota bilan eritilgan uraninit UO _2. dan ajralgan pufakchalarni kuzatish orqali ham aniqlangan. Neondan ksenongacha bo‘lgan gazlar havoni fraksion distillash orqali olingan. Radon ilk bor toriy birikmalarida Anri Bekkerel 1896-yilda nurlanishni kashf etganidan uch yil keyin aniqlangan.

Metallmas galogenlar ularning galogenidlaridan elektroliz, kislota qo‘shish yoki almashinish orqali olingan. Ayrim kimyogarlar ftorni ajratib olish tajribalari oqibatida halok bo‘lgan.

Tasniflanmagan metallmasardan uglerod yog‘och ko‘miri, qurum, grafit va olmos ko‘rinishida ma’lum bo‘lgan (yoki ishlab chiqarilgan); azot kislorodi chiqarib tashlangan havoda kuzatilgan; kislorod simob oksidini qizdirish orqali olingan; fosfor siydikda uchraydigan ammoniy-natriy gidrofosfat (Na(NH ₄)HPO ₄)ni qizdirganda ajraladi; oltingugurt tabiatda erkin element sifatida uchraydi; selen esa sulfat kislotadagi qoldiqdan aniqlangan.

Odatda metalloid deb hisoblanadigan elementlarning aksariyati ularning oksidlarini (bor, kremniy, margimush, tellur) yoki sulfidlarini (germaniy) qizdirish orqali ajratib olingan. Surma tabiiy sof holatida ham ma’lum bo‘lgan, shuningdek uni sulfidini qizdirib ajratib olish mumkinligi ham ma’lum edi.

Metallar va metallmasar o‘rtasidagi farq moddalarni tabiatdagi turlari, ya’ni sof moddalar, aralashmalar, birikmalar va elementlarga dastlabki, noaniq ajratish jarayonida shakllangan. Shunday qilib, moddani sof moddalarga (masalan, tuz, natriy gidrokarbonat yoki oltingugurt) va aralashmalarga (masalan, zar suvi, porox yoki bronza) ajratish mumkin bo‘lgan; sof moddalar esa keyinchalik birikmalar va elementlarga ajratilgan. «Metall» elementlar o‘sha davrda boshqa elementlarda bo‘lmagan, yaqqol ajralib turadigan xossalarga ega deb ko‘ringan. Masalan, ular issiqlik o‘tkazgan yoki ularning «yerlari» (oksidlari) so‘ndirilmagan ohak (CaO) misolidagidek suvda asosli eritmalar hosil qilgan.

« metallmas» atamasi 1566-yilga borib taqaladi. O‘sha yili chop etilgan tibbiy risolada fransuz shifokori Luas de L’One metall va «metallmas» yerlardan olingan o‘simlik moddalari xossalarini tilga olgan.

Kimyoning dastlabki davrida nemis tabiatshunosi Vilgelm Homberg Des Essais de Chimie (1708) asarida «metallmas» oltingugurtni tilga olgan. U Etyen de Klav (1641) ilgari surgan barcha moddalarni besh qismga — oltingugurt, simob, tuz, suv va yerga ajratish haqidagi qarashga shubha bildirgan; bu qarash «Tabiatning haqiqiy tamoyillari va elementlari haqidagi yangi falsafiy nur» asarida bayon etilgan. Homberg yondashuvi «element haqidagi zamonaviy tushuncha sari muhim qadam» bo‘lgan.

Lavuazye 1789-yilgi «inqilobiy» Traité élémentaire de chimie asarida kimyoviy elementlarning ilk zamonaviy ro‘yxatini e’lon qilib, gazlar, metallar, metallmasar va yerlarni (issiqqa chidamli oksidlar) ajratgan. Lavuazyening asari dastlabki o‘n yetti yil ichida olti tilda yigirma uch nashrda qayta bosilgan va «uning yangi kimyosini butun Yevropa hamda Amerikaga yoygan».

1809-yilda Xemfri Devi tomonidan natriy va kaliyning kashf etilishi metallar va metallmasar orasidagi chegarani «yo‘qqa chiqardi». Ilgari metallar katta og‘irligi yoki nisbatan yuqori zichligiga ko‘ra ajratilgan edi. Natriy va kaliy esa suv yuzasida suzib yursa-da, kimyoviy xatti-harakatiga ko‘ra shubhasiz metall edi.

1811-yildan boshlab metallar va metallmasar o‘rtasidagi farqni aniqlashtirish uchun turli fizik, kimyoviy va elektronlarga oid xossalardan foydalanib kelinadi. Yondagi jadvalda shunday 22 xossa turi va ularning taklif etilgan sanalari ketma-ketligi ko‘rsatilgan.

Eng mashhur farqlardan biri shuki, harorat pasayganda metallning elektr o‘tkazuvchanligi ortadi, metallmasniki esa kamayadi. Biroq bu qonuniyat plutoniy, uglerod, margimush va surmaga mos kelmaydi. Metall bo‘lgan plutoniyning elektr o‘tkazuvchanligi −175 dan +125 °C gacha haroratda qizdirilganda ortadi. Uglerod, odatda metallmas deb hisoblanishiga qaramay, qizdirilganda o‘tkazuvchanligini oshiradi. Margimush va surma ba’zan metallmas deb tasniflanadi, biroq uglerodga o‘xshab tutadi.

Emsli «Barcha elementlarni metall yoki metallmas sifatida tasniflash uchun birorta ham alohida xossadan foydalanib bo‘lmaydi», deb ta’kidlagan. Knin va hammualliflar metallikning [yagona] mezoni tanlangandan keyin metallmasarni ajratish mumkinligini aytib, «ko‘plab ixtiyoriy tasniflar bo‘lishi mumkin; ularning aksariyati oqilona tanlansa, o‘xshash bo‘ladi, lekin aynan bir xil bo‘lishi shart emas» deb qo‘shimcha qilgan. Jons esa «sinflar odatda ikkitadan ortiq belgi bilan aniqlanadi», deb ta’kidlagan.

Jonson elementning metallik yoki metallmasik xususiyatini eng yaxshi fizik xossalar ko‘rsatishi mumkinligini, noaniq holatlarda esa qo‘shimcha xossalar ham kerakligini taklif etgan. Xususan, uning qayd etishicha, barcha gazsimon yoki elektr o‘tkazmaydigan elementlar metallmas; qattiq metallmasar odatda qattiq va mo‘rt yoki yumshoq va uvalanuvchan; metallar esa ko‘pincha bolg‘alanuvchan va cho‘ziluvchan, metallmas oksidlari esa kislotali bo‘ladi.

«Elementlarning ikki katta sinfi»ni ajratish asosi belgilanganidan so‘ng metallmasar metallarga xos xossalarga turli darajada ega emasligi ma’lum bo‘ladi. Ayrim mualliflar elementlarni yana metall, metalloid va metallmasga bo‘ladi, garchi tasnifga ko‘ra metall bo‘lmagan hamma narsa metallmas hisoblanishi mumkin bo‘lsa-da.

Metallmasarning dastlabki tizimli tasnifini 1844-yilda fransuz shifokori, farmatsevti va kimyogari Alfons Dyupaskye yaratgan. U metallmasarni o‘rganishni osonlashtirish uchun shunday yozgan:

Ular quyida ko‘rsatilganidek to‘rt guruh yoki bo‘limga ajratiladi:

Organogenlar O, N, H, C

Sulfuridlar S, Se, P

Xloridlar F, Cl, Br, I

Boroidlar B, Si.

Dyupaskyening to‘rt qismli tasnifi aks-sadosini zamonaviy quyi sinflarda ko‘rish mumkin. Organogenlar va sulfuro idlar tasniflanmagan metallmasar majmuasini tashkil etadi. Bu yetti metallmasning turli guruhlanishlari, masalan, asosiy metallmasar, biogenlar, markaziy metallmasar, CHNOPS, asosiy elementlar, «metallmasar», yetim metallmasar yoki oksidlanish-qaytarilish metallmasari deb ataladi. Xlorid metallmasar esa keyinchalik mustaqil ravishda galogenlar deb atala boshlandi. Boroid metallmasar guruhi metalloidlargacha kengaydi; bu jarayon 1864-yildan boshlandi. Nodir gazlar alohida guruh sifatida 1900-yildayoq metallmasar qatoriga kiritilgan.

Metallar, metalloidlar, tasniflanmagan metallmasar, metallmas galogenlar va inert gazlarning ayrim xossalari jadvalda keltirilgan. Fizik xossalar elementlarning atrof-muhit sharoitidagi eng barqaror shakliga tegishli va aniqlash qulay bo‘lishi uchun ixtiyoriy tartibda berilgan. Kimyoviy xossalar umumiy tavsifdan batafsil izohga, keyin esa aniq xususiyatlarga qarab tartiblangan. Metalloidlar atrofidagi punktir chiziq muallifga qarab tegishli elementlar alohida sinf yoki quyi sinf sifatida tan olinishi yoki olinmasligini bildiradi. Metallar taqqoslash mezoni sifatida qo‘shilgan.

Xossalarning ko‘pchiligida chapdan o‘ngga metallikdan metallmasik xususiyatlar yoki oraliq qiymatlar tomon o‘tish kuzatiladi. Shu bois davriy jadvalni shartli ravishda metallar va metallmasarga ajratish mumkin; metallmasar orasida esa ozmi-ko‘pmi aniq darajalanish mavjud.