Неметаллы, их положение в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева, строение атомов. Отличие физических свойств неметаллов от металлов.

Взаимодействие неметаллов с простыми веществами.

 

ПЛАН ОТВЕТА

1. Строение атомов неметаллов.
2. Строение простых веществ – неметаллов.
3. Физические свойства неметаллов, отличие от металлов; причины различий.
4. Химические свойства неметаллов:

a)     взаимодействие с кислородом,

b)     взаимодействие с водородом,

c)     взаимодействие с металлами.

 

Неметалличность определяется способностью атомов принимать электроны. Чем меньше надо принять электронов до восьми и чем легче их удержать, тем ярче выражены неметаллические свойства атомов.

 

ТАБЛИЦА 1.

 

H  ) 1	НЕМЕТАЛЛЫ					He  ) 2
	B ) ) 3	C ) ) 4	N ) ) 5	O ) ) 6	F ) ) 7	Ne ) ) 8
	Al	Si ) ) ) 4	P ) ) ) 5	S ) ) ) 6	Cl ) ) ) 7	Ar ) ) ) 8
		Ge	As ) ) ) ) 5	Se ) ) ) ) 6	Br ) ) ) ) 7	Kr ) ) ) ) 8
			Sb	Te ) ) ) ) ) 6	I ) ) ) ) ) 7	Xe ) ) ) ) ) 8
				Po		Rn ) ) ) ) ) ) 8

 

Элементы-неметаллы имеют на последнем слое от 4 до 8 электронов (бор – 3 электрона). В периодической системе элементы-неметаллы расположены в правом верхнем углу выше диагонали алюминий-германий-сурьма-полоний. В периоде с возрастанием заряда ядра атома неметаллические свойства усиливаются, т. к. увеличивается число электронов на последнем слое. В подгруппе с возрастанием заряда ядра неметаллические свойства ослабевают, т. к. увеличивается радиус атома и удерживать электроны становится труднее. Наиболее активным неметаллом является фтор.

Химическая связь в простых веществах неметаллах ковалентная неполярная. Кристаллическая решётка может быть молекулярная или атомная. Она определяет физические свойства неметаллов. Они могут быть газообразными, жидкими, твёрдыми, тогда как металлы – все твёрдые вещества (кроме ртути).

Неметаллы

1. Газообразные H₂, O₂,  N₂, Cl₂,  F₂.

2. Жидкие Br₂

3. Твёрдые S₈,  P₄,  I₂,C_n.

Неметаллы имеют разнообразную окраску: фосфор – красную, сера жёлтую, сажа чёрную, бром красно-коричневую; или бесцветны: азот, кислород, водород. Металлы различаются по тону от светло- до тёмно-серого (искл. – золото, медь). Неметаллы не обладают такими свойствами, как ковкость, пластичность, не проводят электрический ток и тепло, не имеют металлического блеска. Причиной различия физических свойств неметаллов и металлов является их различное строение. Все металлы имеют кристаллическую решётку, а наличие «электронного газа» обусловливает их общие свойства: ковкость, пластичность, электро- и теплопроводность, цвет и блеск.

При химических взаимодействиях неметаллы проявляют свойства как окислителей, так и восстановителей. Большинство неметаллов реагируют с кислородом с образованием оксидов (1); О₂ – окислитель                    2H₂ + O₂ = 2H₂O + Q                     S + O₂ = SO₂ + Q                   C + O₂ = CO₂ + Q

4P + 5O₂ = 2P₂O₅ + Q N₂ + O₂ = 2 NO – Q

Водород, сера, уголь, фосфор горят в кислороде, азот взаимодействует с кислородом при электрическом разряде.

При различных условиях неметаллы реагируют с водородом с образованием летучих водородных соединений (2); Н₂ – восстановитель          H₂ + S == H₂S  (при t⁰ до 300⁰)            3H₂ + N₂ == 2NH₃ (P, t⁰, kat)                                                            H₂ + Cl₂ == 2HCl (свет)

При взаимодействии с металлами неметаллы всегда являются окислителями (3).

При горении магния в кислороде образуется оксид магния:     2Mg + O₂ == 2MgO; при взаимодействии железа с серой образуется сульфид железа(II)           Fe + S == FeS

Ca + Cl₂ == CaCl₂ - хлорид кальция                                               2Li + H₂ == 2LiH - гидрид лития.