Неметали. основни характеристики

част I

1. Позицията на неметалите (NM) в Периодичната система.

По диагонала на B-At и над него неметалните са разположени в 6 групи. Общо от 114 елемента 22 принадлежат на NM.

2. Характеристики на структурата на NM атомите:
1) малък атомен радиус
2) броят на електроните на външно ниво 4-8.

3. NM имат свойството на алотропия- феноменът на съществуването на един хим. елемент под формата на 2 или повече прости вещества.

4. Попълнете таблицата "Причини за алотропия".

5. NM - прости веществаи свободни атомипроявяват както окислителни, така и редуциращи свойства.

Попълнете таблицата „Химични свойства на неметалите“.

Запишете уравненията на реакциите, разгледайте ги в светлината на окислително-редукционните процеси.

6. Попълнете таблицата "Състав на въздуха".

Част II

1. Запишете реда, в който основните му компоненти „изваряват” от течния въздух.
1) азот N2 (tk) \u003d -196 ⁰С
2) аргон Ar (tк) = -186 ⁰С
3) кислород O2 (tk) = -183 ⁰С

2. Моларният обем на въздуха има маса 29 г. Стойност, показваща колко пъти моларна масавсеки газ, по-тежък от М въздух се нарича относителна плътносттози газ във въздуха и се обозначава с Dair.
Намерете Dair за:

3. Какъв обем на всеки от трите основни компонента на въздуха може да се получи от 500 m3 въздух?

4. Попълнете схемата „Ролята на въздуха в природата и живота на човека“.

5. Съпоставете газа, събран чрез метода на изместване на въздуха, с местоположението на съда.

6. Изберете явленията, които са причинени от присъствието му във въздуха съставни части: 1) произволен; 2) променливи. От буквите, съответстващи на верните отговори, ще направите имена химични елементи– неметали:
1) азот; 2) сяра.
а) смог - 1
б) парников ефект - 2
в) грип - 1
г) озонови дупки - 2
д) алергия към цъфтящи растения - 1
е) мъгла - 2
ж) киселинен дъжд - 1
з) чист въздух в борови гори - 2

Неметалите са елементи, които се различават значително по физични и химични свойства от металите. Причината за техните различия може да бъде обяснена подробно само в края на XIXвек след откритието електронна структураатом. Каква е особеността на неметалите? Какви качества са характерни за техния ден? Нека го разберем.

Неметали - какво е това?

Подходът за разделяне на елементите на метали и неметали отдавна съществува в научната общност. Първите елементи в периодичната таблица на Менделеев обикновено включват 94 елемента. Неметалите на Менделеев включват 22 елемента. В те заемат горния десен ъгъл.

В свободната си форма неметалите са прости вещества, основна характеристикакоето е липсата на характерни метални свойства. Те могат да бъдат във всички състояния на агрегатиране. И така, йод, фосфор, сяра, въглерод се намират под формата на твърди вещества. Газообразното състояние е характерно за кислород, азот, флуор и др. Само бромът е течност.

В природата неметалните елементи могат да съществуват както под формата на прости вещества, така и под формата на съединения. Сярата, азотът, кислородът се намират в несвързана форма. В съединения те образуват борати, фосфати и др. В тази форма те присъстват в минерали, вода, скали.

Разлика от металите

Неметалите са елементи, които са различни от металите външен вид, структура и химични свойства. Те притежават Голям бройнесдвоени електрони на външно ниво, което означава, че те са по-активни в окислителните реакции и по-лесно прикрепват допълнителни електрони към себе си.

Характерна разлика между елементите се наблюдава в структурата на кристалната решетка. В металите той е метален. При неметалите той може да бъде от два вида: атомен и молекулен. Атомната решетка придава на веществата твърдост и повишава точката на топене; тя е характерна за силиций, бор и германий. Хлорът, сярата, кислородът имат молекулярна решетка. Придава им летливост и малко твърдост.

Вътрешната структура на елементите определя техните физически свойства. Металите имат характерен блясък, добра проводимост на тока и топлина. Те са твърди, пластични, ковки, имат малка цветова гама (черни, нюанси на сиво, понякога жълтеникави).

Неметалите са течни, газообразни или нелъскави и ковки. Цветовете им варират значително и могат да бъдат червени, черни, сиви, жълти и др. Почти всички неметали са лоши проводници на ток (с изключение на въглерода) и топлина (с изключение на черния фосфор и въглерода).

Химични свойства на неметали

AT химична реакциянеметалите могат да действат както като окислители, така и като редуциращи агенти. Когато взаимодействат с метали, те поемат електрони, показвайки по този начин окислителни свойства.

Взаимодействайки с други неметали, те се държат различно. При такива реакции по-малко електроотрицателният елемент действа като редуциращ агент, докато по-електроотрицателният елемент действа като окислител.

С кислорода почти всички (с изключение на флуора) неметали действат като редуциращи агенти. Когато взаимодействат с водород, много от тях са окислители, които впоследствие образуват летливи съединения.

Някои неметални елементи имат способността да образуват няколко прости вещества или модификации. Това явление се нарича алотропия. Например въглеродът съществува под формата на графит, диамант, карабин и други модификации. Кислородът има две от тях - озон и самият кислород. Фосфорът се предлага в червено, черно, бяло и метално.

Неметали в природата

Неметалите се срещат навсякъде в различни количества. Те са част от земната кора, част са от атмосферата, хидросферата, присъстват във Вселената и в живите организми. AT космическо пространствоНай-често срещаните са водородът и хелият.

На Земята ситуацията е съвсем различна. Най-важните съставки на земната кора са кислород и силиций. Те съставляват повече от 75% от масата му. И тук най-малко количествопредставлява йод и бром.

В състава на морската вода кислородът представлява 85,80%, а водородът - 10,67%. Съставът му включва още хлор, сяра, бор, бром, въглерод, флуор и силиций. В състава на атмосферата доминират азот (78%) и кислород (21%).

Неметали като въглерод, водород, фосфор, сяра, кислород и азот са важни органични вещества. Те подпомагат жизнената дейност на всички живи същества на нашата планета, включително и на хората.

Всички известни в момента химични елементи имат общ "дом" - периодичната таблица. Те обаче не са разположени там както трябва, а в строг ред, в определена последователност. Един от основните критерии, по които се класифицират всички атоми, са характеристиките.

Неметали и представители метални елементи- това е основата, на която се основава не само тяхното разделяне в рамките на таблицата, но и обхвата на човешкото приложение. Нека разгледаме по-отблизо неметалните и техните характеристики.

Позиция в периодичната система

Ако разгледаме системата от химични елементи като цяло, тогава можем да определим позицията на неметалите, както следва:

Горен десен ъгъл.
Над условната граница диагонал от бор към астат.
Основни подгрупи с IV-VIII група.

Очевидно броят им е по-нисък от този на металите. По отношение на численото съотношение това ще бъде приблизително 25/85. въпреки това даден фактпо никакъв начин не намалява тяхното значение и важност. В същото време физическите свойства на неметалите са много по-разнообразни от тези на техните "противници".

Разновидности на прости съединения на неметали

Дефинирани са няколко основни категории, към които принадлежат всички известни елементи, които се разглеждат. Физически свойства- неметали - ви позволяват да ги разделите на:

твърд;
газообразен;
течност.

В същото време има специална група елементи - благородни газове. По своите характеристики те не принадлежат към нито една от посочените категории.

Газообразни неметали

Има достатъчно такива. Те включват такива прости вещества като:

кислород;
азот;
халогени хлор и флуор;
водород;
бял фосфор;
озон.

Това обаче е възможно при условие на стандартни параметри. заобикаляща среда. Кристалната решетка на тези представители е молекулярна, видът на химичната връзка в молекулите е ковалентен неполярн. Физическите свойства на групата са сходни. Те притежават:

свиваемост;
способността да се смесват без ограничения;
разтегливост;
запълнете целия обем на съда.

Сред тези вещества две са отровни - хлор и Много опасни, задушаващи съединения. В същото време хлорът е жълто-зелен газ, фосфорът е бял, лесно запалим във въздуха.

Кислородът и озонът са добри окислители. Първият е постоянен компонент на въздуха, необходим за живота на повечето организми. Вторият се образува след гръмотевична буря под действието на електрически разряди на мълния върху кислород във въздуха. Има приятен свеж аромат.

Течни неметали

Физичните свойства на неметалите от тази група могат да бъдат описани чрез характеризиране само на едно вещество - бром. Тъй като само това е течност при нормални условия сред всички представители на разглежданата група елементи.

Това е тъмнокафява течност, доста тежка, която е най-силната отрова. Дори бромните пари могат да причинят сложни, незаздравяващи дълго времеязви по ръцете. Миризмата му е много неприятна, за което елементът е получил името си (в превод bromos - зловонен).

Според химичните си характеристики бромът е окислител за металите и редуциращ агент за по-силни неметали от самия него.

Въпреки тези характеристики, бромните йони трябва да присъстват в човешкото тяло. Без него възникват заболявания, свързани с хормонални нарушения.

Солидни представители

Повечето неметали принадлежат към простите вещества в тази категория. Това е:

изцяло въглерод;
червен и черен фосфор;
сяра;
силиций;
арсен;
една от модификациите на калай.

Всички те имат доста твърди, но крехки вещества. Черният фосфор е сухо съединение, което е мазно на допир. Червеното е пастообразна маса.

Най-твърдото от всички тези вещества е диамантът, вид въглерод. Физически и Химични свойстванеметалите от тази група са много различни, тъй като някои от тях са разположени далеч един от друг в таблицата. Това означава, че степента на окисление, проявената химическа активност, естеството на съединенията - всички тези показатели ще варират.

Интересен неметал в твърдо състояние е йодът. Кристалите му блестят върху разреза, като по този начин показват сходство с металите. Това не е изненадващо, защото се намира почти на границата с тях. Това вещество има и специално свойство - сублимация. При нагряване йодът преминава в газообразно състояние, заобикаляйки течното състояние. Двойките от него имат ярък лилав наситен цвят.

Физични свойства на неметалите: табл

За да се улесни да се посочи какво представляват неметали, е по-добре да се изгради обобщаваща таблица. Той ще покаже какви са общите физични свойства на неметалите и какви са техните разлики.

физическа собственост	Пример за неметал
при нормални условия	И трите са характерни: твърди (сяра, въглерод, силиций и други), газообразни (например халогени), течни (бром)
Електрическа и топлопроводимост	Не е характерен за нищо друго освен въглерод и черен фосфор
Оцветяване на проста субстанция	Много разнообразна. Пример: бромът е червен, сярата е жълта, йодните кристали са тъмно лилави, въглеродът под формата на графит е тъмно сив, хлорът е жълто-зелен и т.н.
метален блясък	Характерно само за кристален йод
Податливост и пластичност	Напълно липсва. всичко твърди вещества- крехки, с изключение на диамант и някои форми на силиций

Очевидно е, че във физическите свойства на неметалните разлики преобладават повече от приликите. Ако за металите е възможно да се разграничат няколко характеристики, под които всеки от тях ще попадне, то за елементите, които разгледахме, това е невъзможно.

1. Позицията на металите в таблицата на елементите

Металите са разположени основно в лявата и долната част на PSCE. Те включват:

2. Структурата на металните атоми

Металните атоми обикновено имат 1-3 електрона на външно енергийно ниво. Техните атоми имат голям радиус и лесно даряват валентни електрони, т.е. проявяват възстановителни свойства.

3. Физични свойства на металите

Промяна в електрическата проводимост на метала по време на неговото нагряване и охлаждане

метална връзка - това е връзката, която свободните електрони осъществяват между катиони в метална кристална решетка.

4. Получаване на метали

1. Възстановяване на метали от оксиди с въглища или въглероден оксид

Me x O y + C = CO 2 + Me или Me x O y + CO \u003d CO 2 + Me

2. Сулфидно изпичане, последвано от редукция

1 етап - Me x S y + O 2 \u003d Me x O y + SO 2

Етап 2 -Me x O y + C = CO 2 + Me или Me x O y + CO \u003d CO 2 + Me

3 Алуминотермия (възстановяване с по-активен метал)

Me x O y + Al \u003d Al 2 O 3 + Me

4. хидротермия -за получаване на метали с висока чистота

Me x O y + H 2 = H 2 O + Me

5. Възстановяване на метали чрез електрически ток (електролиза)

1) Алкални и алкалоземни метали получени в промишлеността чрез електролиза солта се топи (хлориди):

2NaCl - стопилка, ел. текущ. → 2 Na + Cl 2

CaCl 2 - стопилка, ел. текущ.→ Ca + Cl2

хидроксид се топи:

4NaOH - стопилка, ел. текущ.→ 4 Na + O 2 + 2 H 2 O

2) алуминий промишлено произведени чрез електролиза стопилка на алуминиев оксид аз в криолит Na 3 AlF 6 (от боксит):

2Al 2 O 3 - топи се в криолит, ел. текущ.→ 4 Al + 3 O 2

3) Електролиза на водни разтвори на соли използвайте за получаване на метали със средна активност и неактивни:

2CuSO 4 + 2H 2 O - разтвор, ел. текущ.→ 2 Cu + O 2 + 2 H 2 SO 4

5. Намиране на метали в природата

Най-често срещаният в земната кораметалът е алуминий. Металите се намират както в съединения, така и в свободна форма.

1. Активен - под формата на соли (сулфати, нитрати, хлориди, карбонати)

2. Средна активност – под формата на оксиди, сулфиди ( Fe 3 O 4 , FeS 2 )

3. Noble - в свободна форма ( Au, Pt, Ag)

ХИМИЧНИ СВОЙСТВА НА МЕТАЛИТЕ

Общите химични свойства на металите са представени в таблицата:

ЗАДАЧИ ЗА ПОДКРЕПВАНЕ

номер 1 Завършете уравненията практическиреакциите назовават продуктите на реакцията

Li + H 2 O \u003d

Cu + H 2 O \u003d

Al + H 2 O \u003d

Ba + H 2 O =

Mg + H 2 O \u003d

Ca+HCl=

Na + H 2 SO 4 (K) \u003d

Al + H 2 S \u003d

Ca + H 3 PO 4 \u003d

HCl + Zn =

H 2 SO 4 (до) + Cu \u003d

H2S + Mg =

HCl + Cu =

HNO3 (K) + C u =

H 2 S + Pt =

H3PO4 + Fe =

HNO3 (p)+ Na=

Fe + Pb(NO 3) 2 =

номер 2 Завършете UHR, подредете коефициентите по метода на електронния баланс, посочете окислителя (редуциращ агент):

Al + O 2 \u003d

Li + H 2 O =

Na + HNO3 (k) =

Mg + Pb (NO 3) 2 \u003d

Ni + HCl =

Ag + H 2 SO 4 (k) \u003d

номер 3 Вмъкнете липсващи знаци вместо точки (<, >или =)

Основен заряд	Li…Rb	На… Ал	Ка...К
Брой енергийни нива	Li…Rb	На… Ал	Ка...К
Брой външни електрони	Li…Rb	На… Ал	Ка...К
Радиус на атома	Li…Rb	На… Ал	Ка...К
Възстановяващи свойства	Li…Rb	На… Ал	Ка...К

№ 4 Завършете UHR, подредете коефициентите по метода на електронния баланс, посочете окислителя (редуциращ агент):

K + O 2 \u003d

Mg + H 2 O \u003d

Pb + HNO3 (p) =

Fe + CuCl 2 \u003d

Zn + H2SO4 (p) \u003d

Zn + H2SO4 (k) \u003d

номер 5 Решаване на тестови задачи

1. Изберете група от елементи, която съдържа само метали:

А) Al, As, P; B) Mg, Ca, Si; B) K, Ca, Pb

2. Изберете група, в която има само прости вещества - неметали:

A) K2O, SO2, SiO2; B) H2, Cl2, I2; B) Ca, Ba, HCl;

3. Посочете какво е общото в структурата на K и Li атомите:

А) 2 електрона на последния електронен слой;

Б) 1 електрон на последния електронен слой;

В) същия номерелектронни слоеве.

4. Металният калций проявява свойства:

А) окислител

Б) редуциращ агент;

В) окислител или редуциращ агент, в зависимост от условията.

5. Металните свойства на натрия са по-слаби от тези на -

А) магнезий; Б) калий; В) литий.

6. Неактивните метали включват:

А) алуминий, мед, цинк; Б) живак, сребро, мед;

В) калций, берилий, сребро.

7. Какво е физическото свойство не еобщо за всички метали:

А) електрическа проводимост, Б) топлопроводимост,

В) твърдо агрегатно състояние при нормални условия,

Г) метален блясък

Част Б. Отговорът на задачите от тази част е набор от букви, които трябва да бъдат записани

Задайте съвпадение.

С увеличаване на поредния номер на елемента в основната подгрупа от група II Периодична системасвойствата на елементите и веществата, които образуват, се променят, както следва: