Неметаллы, их положение в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева, строение атомов

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.

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.