Nemfémek. Általános tulajdonságok

I. rész

1. Nemfémek (NM) helyzete a periódusos rendszerben.

A B-At átlóján és felette a nemfémek 6 csoportban helyezkednek el. Összesen 114 elemből 22 tartozik az NM-hez.

2. Az NM atomok szerkezetének jellemzői:
1) kis atomsugár
2) az elektronok száma per külső szint 4-8.

3. Az NM-ek allotrópia tulajdonsággal rendelkeznek- egy kémia létezésének jelensége. elem 2 vagy több egyszerű anyag formájában.

4. Töltse ki az "Allotropia okai" táblázatot.

5. NM - egyszerű anyagokés szabad atomok oxidáló és redukáló tulajdonságokat is mutatnak.

Töltse ki a "Nem fémek kémiai tulajdonságai" táblázatot.

Írja fel a reakcióegyenleteket, vegye figyelembe azokat az oxidációs-redukciós folyamatok tükrében!

6. Töltse ki a "Levegő összetétele" táblázatot.

rész II

1. Írja le, hogy milyen sorrendben „forr el” a fő összetevői a folyékony levegőtől.
1) nitrogén N2 (tk) \u003d -196 ⁰С
2) argon Ar (tк) = -186 ⁰С
3) oxigén O2 (tk) = -183 ⁰С

2. A levegő moláris térfogata 29 g, ez az érték azt mutatja, hogy hányszor moláris tömeg minden M levegőnél nehezebb gázt nevezünk relatív sűrűség ez a gáz a levegőben, és Dair jelöli.
Keresse meg a Dairt a következőhöz:

3. A levegő három fő összetevőjének egyenként mekkora térfogata nyerhető 500 m3 levegőből?

4. Töltse ki a "A levegő szerepe a természetben és az emberi életben" című sémát.

5. Korrelálja a légkiszorításos módszerrel összegyűjtött gázt az edény helyével.

6. Válassza ki azokat a jelenségeket, amelyeket a levegőben való jelenléte okoz alkotórészei: 1) véletlenszerű; 2) változók. A helyes válaszoknak megfelelő betűkből neveket készítesz kémiai elemek– nem fémek:
1) nitrogén; 2) kén.
a) szmog – 1
b) üvegházhatás - 2
c) influenza - 1
d) ózonlyukak - 2
e) virágzó növények allergiája - 1
f) köd - 2
g) savas eső - 1
h) friss levegő fenyőerdőkben - 2

A nemfémek olyan elemek, amelyek fizikai és kémiai tulajdonságaiban jelentősen eltérnek a fémektől. Különbségük okát csak ben tudtuk részletesen kifejteni késő XIX században a felfedezés után elektronikus szerkezet atom. Mi a nemfémek sajátossága? Milyen tulajdonságok jellemzik a napjukat? Találjuk ki.

Nem fémek - mi ez?

Az elemek fémekre és nemfémekre való szétválasztásának megközelítése régóta létezik a tudományos közösségben. Mengyelejev periódusos rendszerének első elemei általában 94 elemet tartalmaznak. Mengyelejev nemfémjei 22 elemet tartalmaznak. A jobb felső sarkot foglalják el.

Szabad formájukban a nemfémek egyszerű anyagok, fő jellemzője ami a jellegzetes fémes tulajdonságok hiánya. Az összesítés minden állapotában lehetnek. Tehát a jód, foszfor, kén, szén szilárd anyagok formájában találhatók meg. A gáz halmazállapotú oxigén, nitrogén, fluor stb. jellemző. Csak a bróm folyadék.

A természetben a nemfémes elemek egyszerű anyagok és vegyületek formájában is létezhetnek. A kén, nitrogén, oxigén kötetlen formában található. A vegyületekben borátokat, foszfátokat stb. alkotnak. Ebben a formában ásványi anyagokban, vízben, kőzetekben vannak jelen.

Különbség a fémektől

A nemfémek olyan elemek, amelyek különböznek a fémektől kinézet, szerkezete és kémiai tulajdonságai. rendelkeznek egy nagy szám párosítatlan elektronok a külső szinten, ami azt jelenti, hogy aktívabbak az oxidatív reakciókban, és könnyebben kötnek további elektronokat magukhoz.

Az elemek között jellegzetes különbség figyelhető meg a kristályrács szerkezetében. Fémekben fémes. A nemfémekben kétféle lehet: atomi és molekuláris. Az atomrács keménységet ad az anyagoknak és növeli az olvadáspontot, jellemző a szilíciumra, bórra és germániumra. A klórnak, kénnek, oxigénnek molekularácsa van. Illékonyságot és egy kis keménységet ad nekik.

Az elemek belső szerkezete meghatározza fizikai tulajdonságaikat. A fémek jellegzetes fényűek, jó áram- és hővezető képességgel rendelkeznek. Kemények, képlékenyek, képlékenyek, kicsi a színválasztékuk (fekete, szürke árnyalatok, néha sárgás).

A nem fémek folyékonyak, gázhalmazállapotúak vagy nem fényesek és képlékenyek. Színük nagyon eltérő lehet, lehet piros, fekete, szürke, sárga stb. Szinte minden nemfém rossz áramvezető (a szén kivételével) és hővezető (kivéve a fekete foszfort és a szenet).

A nemfémek kémiai tulajdonságai

NÁL NÉL kémiai reakciók A nem fémek oxidáló és redukálószerként is működhetnek. A fémekkel való kölcsönhatás során elektronokat vesznek fel, így megmutatkoznak oxidáló tulajdonságok.

Más nem fémekkel kölcsönhatásba lépve eltérően viselkednek. Az ilyen reakciókban a kevésbé elektronegatív elem redukálószerként, míg az elektronegatívabb elem oxidálószerként működik.

Oxigénnel szinte minden (a fluor kivételével) nemfém redukálószerként működik. A hidrogénnel való kölcsönhatás során sok oxidálószer, és ezt követően illékony vegyületeket képez.

Egyes nemfémes elemek több egyszerű anyagot vagy módosítást is képesek létrehozni. Ezt a jelenséget allotrópiának nevezik. Például a szén grafit, gyémánt, karabély és más módosulatok formájában létezik. Az oxigénnek kettő van - az ózon és maga az oxigén. A foszfor vörös, fekete, fehér és fémes színben kapható.

Nemfémek a természetben

A nemfémek mindenhol megtalálhatók változó mennyiségben. Részei a földkéregnek, részei a légkörnek, a hidroszférának, jelen vannak az univerzumban és az élő szervezetekben. NÁL NÉL világűr A leggyakoribbak a hidrogén és a hélium.

A Földön egészen más a helyzet. A földkéreg legfontosabb alkotóelemei az oxigén és a szilícium. Tömegének több mint 75%-át teszik ki. És itt legkevesebb mennyiség jódot és brómot tesz ki.

A tengervíz összetételében az oxigén 85,80%, a hidrogén pedig 10,67%. Összetétele klórt, ként, bórt, brómot, szenet, fluort és szilíciumot is tartalmaz. A légkör összetételében a nitrogén (78%) és az oxigén (21%) dominál.

A nemfémek, mint a szén, hidrogén, foszfor, kén, oxigén és nitrogén fontos szerves anyagok. Támogatják bolygónkon élő összes élőlény létfontosságú tevékenységét, beleértve az embereket is.

Minden jelenleg ismert kémiai elemnek van egy közös "otthona" - a periódusos rendszer. Ott azonban nem úgy helyezkednek el, ahogy kellene, hanem szigorú sorrendben, meghatározott sorrendben. Az egyik fő kritérium, amely alapján minden atomot osztályoznak, a jellemzők.

Nem fémek és képviselők fém elemek- ezen alapul nemcsak a táblázaton belüli felosztásuk, hanem az emberi alkalmazási kör is. Nézzük meg közelebbről a nemfémeket és azok jellemzőit.

Pozíció a periódusos rendszerben

Ha a kémiai elemek rendszerét egészében tekintjük, akkor a nemfémek helyzetét a következőképpen határozhatjuk meg:

Jobb felső sarok.
A bórtól asztatinig terjedő feltételes határátló felett.
Fő alcsoportok IV-VIII csoporttal.

Nyilvánvaló, hogy számuk egyértelműen alacsonyabb, mint a fémeké. Számszerű arányban ez körülbelül 25/85 lesz. azonban adott tény semmiképpen sem csökkenti azok jelentőségét és fontosságát. Ugyanakkor a nemfémek fizikai tulajdonságai sokkal változatosabbak, mint „ellenfeleik”.

Nemfémek egyszerű vegyületeinek változatai

Számos fő kategória van meghatározva, amelyekhez minden ismert elem tartozik. Fizikai tulajdonságok- nem fémek - lehetővé teszi, hogy feloszthassa őket:

kemény;
gáznemű;
folyékony.

Ugyanakkor van egy speciális elemcsoport - nemesgázok. Jellemzőik szerint nem tartoznak egyik kijelölt kategóriába sem.

Gáznemű nemfémek

Ezekből van elég. Ezek közé tartoznak az olyan egyszerű anyagok, mint:

oxigén;
nitrogén;
halogének klór és fluor;
hidrogén;
fehér foszfor;
ózon.

Ez azonban szabványos paraméterek feltétele mellett lehetséges. környezet. Ezeknek a képviselőknek a kristályrácsa molekuláris, a molekulákban a kémiai kötés típusa kovalens, nem poláris. A csoport fizikai tulajdonságai hasonlóak. Rendelkeznek:

összenyomhatóság;
a korlátlan keveredés képessége;
nyújthatóság;
töltse ki az edény teljes térfogatát.

Ezen anyagok közül kettő mérgező: a klór és a nagyon veszélyes, fulladást okozó vegyületek. Ugyanakkor a klór sárgászöld gáz, a foszfor fehér, levegőn könnyen gyúlékony.

Az oxigén és az ózon jó oxidálószerek. Az első a levegő állandó összetevője, amely a legtöbb szervezet életéhez szükséges. A második zivatar után keletkezik, elektromos villámkisülések hatására a levegő oxigénjére. Kellemes friss illata van.

Folyékony nemfémek

Az ebbe a csoportba tartozó nemfémek fizikai tulajdonságai egyetlen anyag – a bróm – jellemzésével írhatók le. Mivel csak ez egy folyékony normál körülmények között a vizsgált elemcsoport összes képviselője között.

Sötétbarna folyadék, meglehetősen nehéz, ami a legerősebb méreg. Még a brómgőzök is összetett, nem gyógyuló hatást okozhatnak hosszú idő fekélyek a kezeken. Az illata nagyon kellemetlen, ezért az elem a nevét kapta (fordításban bromos - fetid).

Kémiai jellemzői szerint a bróm a fémek oxidálószere, a nála erősebb nemfémek redukálószere.

E tulajdonságok ellenére a brómionoknak jelen kell lenniük az emberi szervezetben. Enélkül hormonális zavarokkal járó betegségek lépnek fel.

Szilárd képviselők

A nemfémek többsége ebbe a kategóriába tartozik az egyszerű anyagok. Ez:

minden szén;
vörös és fekete foszfor;
kén;
szilícium;
arzén;
az ón egyik módosítása.

Mindegyik meglehetősen szilárd, de törékeny anyaggal rendelkezik. A fekete foszfor egy száraz vegyület, amely tapintásra zsíros. A piros pépes massza.

Ezen anyagok közül a legkeményebb a gyémánt, egyfajta szén. Fizikai és Kémiai tulajdonságok ebbe a csoportba tartozó nemfémek nagyon különböznek egymástól, mivel néhányuk távol helyezkedik el egymástól a táblázatban. Ez azt jelenti, hogy az oxidáció mértéke, a mutatott kémiai aktivitás, a vegyületek jellege - mindezek a mutatók változni fognak.

Egy érdekes nemfém szilárd állapotban a jód. Kristályai a vágáson ragyognak, így hasonlóságot mutatnak a fémekkel. Ez nem meglepő, mert szinte a határon található velük. Ennek az anyagnak is van egy különleges tulajdonsága - a szublimáció. Melegítéskor a jód gáz halmazállapotúvá válik, megkerülve a folyékony halmazállapotot. Párja élénk lila telített színű.

A nemfémek fizikai tulajdonságai: táblázat

Annak érdekében, hogy könnyebb legyen jelezni, mi a nemfém, jobb egy általánosító táblázatot készíteni. Megmutatja, melyek a nemfémek közös fizikai tulajdonságai, és mi a különbségük.

fizikai tulajdon	Példa egy nem fémre
normál körülmények között	Mindhárom jellemző: szilárd (kén, szén, szilícium és mások), gáznemű (például halogének), folyékony (bróm)
Elektromos és hővezető képesség	A szénen és a feketefoszforon kívül semmi másra nem jellemző
Egy egyszerű anyag színezése	Nagyon változatos. Példa: a bróm vörös, a kén sárga, a jódkristályok sötétlila, a grafit formájú szén sötétszürke, a klór sárga-zöld stb.
fémes fényű	Csak a kristályos jódra jellemző
Képlékenység és hajlékonyság	Teljesen hiányzik. Minden szilárd anyagok- törékeny, kivéve a gyémántot és a szilícium egyes formáit

Nyilvánvaló, hogy a nemfémek fizikai tulajdonságaiban inkább a különbségek érvényesülnek, mint a hasonlóságok. Ha a fémeknél több olyan jellemzőt is meg lehet különböztetni, amelyek alá mindegyikük beleesik, akkor az általunk vizsgált elemek esetében ez lehetetlen.

1. A fémek helyzete az elemtáblázatban

A fémek főleg a PSCE bal és alsó részén találhatók. Ezek tartalmazzák:

2. A fématomok szerkezete

A fématomok általában 1-3 elektront tartalmaznak a külső energiaszinten. Atomjaik nagy sugarúak és könnyen adnak vegyértékelektronokat, pl. helyreállító tulajdonságokat mutatnak.

3. Fémek fizikai tulajdonságai

A fém elektromos vezetőképességének változása a melegítés és a hűtés során

fém csatlakozás - ez az a kötés, amelyet a szabad elektronok egy fémkristályrács kationjai között hoznak létre.

4. Fémek beszerzése

1. Fémek kinyerése oxidokból szénnel vagy szén-monoxiddal

Me x O y + C \u003d CO 2 + Me vagy Me x O y + CO \u003d CO 2 + Me

2. Szulfides pörkölés, majd redukció

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

2. szakasz -Me x O y + C \u003d CO 2 + Me vagy Me x O y + CO \u003d CO 2 + Me

3 Aluminotermia (visszanyerés aktívabb fémmel)

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

4. hidrotermia - nagy tisztaságú fémek előállításához

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

5. Fémek kinyerése elektromos árammal (elektrolízis)

1) Lúgos és alkáliföldfémek az iparban elektrolízissel nyerik a só megolvad (kloridok):

2NaCl - olvadék, elektromos. jelenlegi. → 2 Na + Cl 2

CaCl 2 - olvadék, elektromos. jelenlegi.→ Ca + Cl2

hidroxid olvadék:

4NaOH - olvadék, elektromos. jelenlegi.→ 4 Na + O 2 + 2 H 2 O

2) Alumínium iparilag elektrolízissel előállított alumínium-oxid olvadék én kriolitban Na 3 AlF 6 (bauxitból):

2Al 2 O 3 - kriolitban olvad, elektr. jelenlegi.→ 4 Al + 3 O 2

3) Sók vizes oldatainak elektrolízise használat közepes aktivitású és inaktív fémek előállítása:

2CuSO 4 + 2H 2 O - oldat, elektromos. jelenlegi.→ 2 Cu + O 2 + 2 H 2 SO 4

5. Fémek megtalálása a természetben

A leggyakoribb in földkéreg a fém alumínium. A fémek vegyületekben és szabad formában is megtalálhatók.

1. Aktív - sók (szulfátok, nitrátok, kloridok, karbonátok) formájában

2. Közepes aktivitás – oxidok, szulfidok formájában Fe 3 O 4 , FeS 2 )

3. Nemes - szabad formában ( Au, Pt, Ag)

FÉMEK KÉMIAI TULAJDONSÁGAI

A fémek általános kémiai tulajdonságait a táblázat tartalmazza:

MEGERŐSÍTÉSI FELADATOK

1. sz. Fejezd be az egyenleteket megvalósítható reakciók nevezik meg a reakciótermékeket

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 2SO 4 (K) \u003d

Al + H 2 S \u003d

Ca + H 3 PO 4 \u003d

HCl + Zn =

H 2 SO 4 (to) + Cu \u003d

H 2 S + Mg =

HCl + Cu =

HNO 3 (K) + C u =

H 2 S + Pt =

H 3 PO 4 + Fe =

HNO 3 (p)+ Na=

Fe + Pb(NO 3) 2 =

2. sz. Fejezd be az UHR-t, rendezd el az együtthatókat az elektronikus mérleg módszerével, jelezd az oxidálószert (redukálószert):

Al + O 2 \u003d

Li + H 2 O =

Na + HNO 3 (k) =

Mg + Pb (NO 3) 2 \u003d

Ni + HCl =

Ag + H 2 SO 4 (k) \u003d

3. sz. Hiányzó karakterek beszúrása pontok helyett (<, >vagy =)

Alaptöltés	Li…Rb	Na… Al	Ca…K
Az energiaszintek száma	Li…Rb	Na… Al	Ca…K
A külső elektronok száma	Li…Rb	Na… Al	Ca…K
Atom sugara	Li…Rb	Na… Al	Ca…K
Helyreállító tulajdonságok	Li…Rb	Na… Al	Ca…K

4. sz. Fejezd be az UHR-t, rendezd el az együtthatókat az elektronikus mérleg módszerével, jelezd az oxidálószert (redukálószert):

K + O 2 \u003d

Mg + H 2 O \u003d

Pb + HNO 3 (p) =

Fe + CuCl 2 \u003d

Zn + H 2SO 4 (p) \u003d

Zn + H 2 SO 4 (k) \u003d

5. sz. Tesztfeladatok megoldása

1. Válasszon ki egy olyan elemcsoportot, amely csak fémeket tartalmaz:

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

2. Válasszon egy csoportot, amelyben csak egyszerű anyagok vannak – nem fémek:

A) K 2O, SO 2, Si02; B) H2, Cl2, 12; B) Ca, Ba, HCl;

3. Jelölje meg, mi a közös a K és Li atomok szerkezetében:

A) 2 elektron az utolsó elektronrétegen;

B) 1 elektron az utolsó elektronrétegen;

NÁL NÉL) ugyanaz a szám elektronikus rétegek.

4. A fémkalcium a következő tulajdonságokkal rendelkezik:

A) oxidálószer

B) redukálószer;

C) oxidáló vagy redukálószer, a körülményektől függően.

5. A nátrium fémes tulajdonságai gyengébbek, mint a -

A) magnézium; B) kálium; C) lítium.

6. Az inaktív fémek közé tartoznak a következők:

A) alumínium, réz, cink; B) higany, ezüst, réz;

C) kalcium, berillium, ezüst.

7. Mi a fizikai tulajdonság nem minden fémre jellemző:

A) elektromos vezetőképesség, B) hővezető képesség,

C) szilárd halmazállapotú aggregáció normál körülmények között,

D) fémes csillogás

B rész. E rész feladataira a válasz egy betűkészlet, amelyet le kell írni

Állítson be egy gyufát.

csoport fő alcsoportjában lévő elem sorszámának növekedésével Periodikus rendszer az elemek és az általuk alkotott anyagok tulajdonságai a következőképpen változnak: