Химични и физични свойства на неметалите

Разделянето на химичните елементи на метали и неметали е доста произволно. Има една малка група от елементи, които при определени условия се държат по необичаен начин. Например, алуминият може да реагира не само с киселини, като повечето метали, но и с алкали, като неметални елементи. И германий, който е неметален, може да провежда електрически ток като типичен метал. В нашата статия ще разгледаме физичните и химичните свойства на неметалите, както и тяхното приложение в промишлеността.

Ниво на валентност на формула

В основата на разликите в характеристиките на елементите е структурата на техните атоми. Неметалите имат от 4 до 8 електрона на последното енергийно ниво, с изключение на водород, хелий и бор. Почти всички неметали принадлежат към р-елементи. Например, той е хлор, азот, кислород. Хелий и водород, които са р-елементи, не се подчиняват на това правило. Физическите свойства на неметалите, както и способността им за химични трансформации, се дължат на тяхното местоположение в периодичната система.

Място на неметали в системата от химични елементи

Промяната в свойствата на атомите на неметалните елементи настъпва с увеличаване на поредния номер. В периода, поради увеличаване на ядрения заряд, атомът се компресира и неговият радиус намалява. Окислителната способност също се увеличава и редукционните свойства на елементите отслабват. Физичните свойства на неметалите, както и особеностите на тяхното взаимодействие с други вещества зависят от структурата на външните им свойства. енергийно ниво. Тя също зависи от способността на атомите да привличат в сферата на своето влияние чуждите електрони. Например, през втория период от бор до флуор, електроотрицателността на неметалите се увеличава. Най-активен сред всички неметални елементи е флуорът. В неговите съединения тя държи всички чужди електрони по-силни, запазвайки заряда -1.

Физични свойства на неметалите

Неметалите съществуват в различни агрегативни състояния. Така че, бор, въглерод, фосфор - твърди съединения, бром - течност, азот, водород, кислород - газове. Всички те не извършват електрически ток, по-малко издръжлив от металите, имат ниска топлопроводимост. изглед кристална решетка също влияе върху физическите свойства на неметалите. Например, съединения с молекулна решетка (йод, сяра, фосфор) имат ниска точка на кипене и точка на топене, както и летливи. Атомната кристална структура е присъща на силиций, диамант. Тези вещества са много силни, техните точки на топене и кипене са високи.

Химични свойства

Директната реакция на комбинацията от метали и неметали води до производството на бинарни съединения от класа на сол: нитриди, карбиди, хлориди.

Например:

6Na + N2 = 2 Na3N.

Неметалните елементи могат да си взаимодействат. Основното условие за възникването на такива процеси: елементите трябва да имат различна електронегативност. Например:

6Cl2 + 4P = 4PCI3.

Повечето неметали, с изключение на йод, се окисляват директно от кислород. Това образува бинарни съединения - кисели оксиди:

C + O2 = CO ₂ - въглероден диоксид или въглероден диоксид.

Възможни са реакции на неметали с някои оксиди. Така че въглеродът се използва като елемент, който намалява металите от техните оксиди:

C + CuO = Cu + CO.

Киселини - силни окислители (например, нитрати), способни да взаимодействат с неметали, като ги окисляват до оксиди:

C + 4HNO3 = СОг + 4NO2 + 2Н20.

халогени

Елементите, намиращи се в основната подгрупа на седмата група на периодичната таблица, са химически най-активните неметали. Техните атоми имат еднакъв брой електрони -7 на последното енергийно ниво, което обяснява сходството на техните химически характеристики.

Физическите свойства на простите вещества - неметали са различни. Така, флуорът, хлорът са в газообразната фаза, течността е бром, а твърдото състояние е присъщо на йода. Активността на халогените в групата намалява с увеличаване на ядрения заряд на атома, флуорът е най-реактивен сред халогените. В своята реактивност, само кислород навлиза в халкогенната група. Силата на водородните съединения на халогените, които водни разтвори са киселини, се увеличава от флуор до йод, а разтворимостта на слабо разтворимите соли намалява. Специалната позиция на флуора сред халогените се отнася и до способността му да реагира с водата. Халогенът може да разгради вода, образувайки различни продукти: собствения си оксид F ₂ O, озон, кислород и водороден прекис.

Кислород и неговите характеристики

Елементът е най-често срещаният на Земята. Съдържанието му в почвата е повече от 47%, а масата на газа във въздуха е 23.15%. Общите физични свойства на неметалите, като азот, кислород и водород, които са в газообразно състояние, се определят от структурата на техните молекули.

Всички те се състоят от два свързани атома ковалентни неполярни връзки. В кислородния атом на последното енергийно ниво има два свободни p-електрона. следователно окислително състояние елемент е обикновено равен на -2, а в съединения с флуор (например OF ₂ ) +2. Кислородът е слабо разтворим във вода, при температура от -183 ° C се превръща в лесно движеща се синя течност, която може да бъде привлечена от магнит. Елементът е представен от две прости вещества: кислород О2 и озон О3. Характерният мирис на озон може да се усети във въздуха след дъжд от гръмотевици. Веществото е изключително агресивно, разлага органичните материали и дори окислява пасивните метали като платина или злато. Най-сложните вещества - оксиди, соли, основи и киселини - съдържат кислородни атоми в техните молекули.

Сяра - типичен неметален елемент

Подобно на кислорода, сярата е много често срещана в земната кора, нейните атоми също са част от органичното вещества протеини. Съдържанието на сяра в геотермални източници и вулканични газове е високо. Най-разпространените съдържащи сяра минерали: пирит FeS ₂ , цинк и оловен блясък ZnS, PbS.

По искане: „Избройте физическите свойства на неметалите“, можем да отговорим, като посочим, например, свойствата на сярата. Това е диелектрик. Веществото слабо спестява топлинна енергия, крехко, разпада се при удар, не се разтваря във вода. Тя може да образува няколко алотропни форми, наречени ромбични, пластмасови и моноклинни. Естествената сяра има жълт цвят и ромбична структура. При химични реакции с метали и някои неметали, той се държи като окислител, а с халогени и кислород проявява редуциращи свойства.

В нашата статия на примера на халогените, кислорода и сярата, изследвахме свойствата на неметалните елементи.