Bukan logam. karakteristik umum

Bagian I

1. Kedudukan Nonlogam (NM) dalam Sistem Periodik.

Pada diagonal B-At dan di atasnya, non-logam terletak di 6 kelompok. Secara total, dari 114 elemen, 22 milik NM.

2. Ciri-ciri struktur atom NM:
1) jari-jari atom kecil
2) jumlah elektron per tingkat eksternal 4-8.

3. NM memiliki sifat alotropi- fenomena keberadaan satu kimia. unsur berupa 2 atau lebih zat sederhana.

4. Isi tabel “Penyebab alotropi”.

5. NM- zat sederhana dan atom bebas menunjukkan sifat pengoksidasi dan pereduksi.

Isi tabel "Sifat kimia non-logam".

Tuliskan persamaan reaksi, pertimbangkan dalam proses oksidasi-reduksi.

6. Lengkapi tabel “Komposisi udara”.

Bagian II

1. Tuliskan urutan komponen utamanya "mendidih" dari udara cair.
1) nitrogen N2 (tk) \u003d -196
2) argon Ar (tк) = -186
3) oksigen O2 (tk) = -183

2. Volume molar udara memiliki massa 29 g. Nilai yang menunjukkan berapa kali masa molar gas yang lebih berat dari M udara disebut kepadatan relatif gas ini di udara dan dilambangkan dengan Dair.
Cari Susu untuk:

3. Berapa volume masing-masing dari tiga komponen utama udara yang dapat diperoleh dari 500 m3 udara?

4. Lengkapi skema "Peran udara di alam dan kehidupan manusia."

5. Menghubungkan gas yang dikumpulkan dengan metode perpindahan udara dengan lokasi bejana.

6. Pilih fenomena yang disebabkan oleh kehadirannya di udara bagian penyusun: 1) acak; 2) variabel. Dari huruf-huruf yang sesuai dengan jawaban yang benar, Anda akan membuat nama unsur kimia- non-logam:
1) nitrogen; 2) belerang.
a) kabut asap - 1
b) efek rumah kaca - 2
c) influenza - 1
d) lubang ozon - 2
e) alergi terhadap tanaman berbunga - 1
f) kabut - 2
g) hujan asam - 1
h) udara segar di hutan pinus - 2

Nonlogam adalah unsur yang berbeda nyata sifat fisika dan kimianya dengan logam. Alasan perbedaan mereka dapat dijelaskan secara rinci hanya dalam terlambat XIX abad setelah penemuan struktur elektronik atom. Apa kekhasan unsur nonlogam? Kualitas apa yang menjadi ciri zaman mereka? Mari kita cari tahu.

Non-logam - apa itu?

Pendekatan pemisahan unsur menjadi logam dan nonlogam telah lama ada dalam komunitas ilmiah. Unsur pertama dalam tabel periodik Mendeleev biasanya mencakup 94 unsur. Non-logam Mendeleev mencakup 22 elemen. Di dalamnya mereka menempati pojok kanan atas.

Dalam bentuk bebasnya, nonlogam adalah zat sederhana, Fitur utama yang merupakan tidak adanya sifat logam yang khas. Mereka bisa berada di semua status agregasi. Jadi, yodium, fosfor, belerang, karbon ditemukan dalam bentuk zat padat. Keadaan gas adalah karakteristik oksigen, nitrogen, fluor, dll. Hanya brom yang berbentuk cair.

Di alam, unsur nonlogam dapat ada baik dalam bentuk zat sederhana maupun dalam bentuk senyawa. Sulfur, nitrogen, oksigen ditemukan dalam bentuk tidak terikat. Dalam senyawa, mereka membentuk borat, fosfat, dll. Dalam bentuk ini, mereka hadir dalam mineral, air, batu.

Perbedaan dari logam

Nonlogam adalah unsur yang berbeda dengan logam penampilan, struktur dan sifat kimia. Mereka memiliki jumlah yang besar elektron tidak berpasangan pada tingkat eksternal, yang berarti mereka lebih aktif dalam reaksi oksidatif dan lebih mudah melampirkan elektron tambahan untuk diri mereka sendiri.

Perbedaan karakteristik antara unsur-unsur diamati dalam struktur kisi kristal. Dalam logam, itu adalah logam. Dalam non-logam, itu dapat terdiri dari dua jenis: atom dan molekul. Kisi atom memberikan kekerasan zat dan meningkatkan titik leleh; itu adalah karakteristik silikon, boron, dan germanium. Klorin, belerang, oksigen memiliki kisi molekul. Ini memberi mereka volatilitas dan sedikit kekerasan.

Struktur internal elemen menentukan sifat fisiknya. Logam memiliki kilau yang khas, konduktivitas arus dan panas yang baik. Mereka keras, ulet, mudah dibentuk, memiliki rentang warna yang kecil (hitam, nuansa abu-abu, terkadang kekuningan).

Non-logam berbentuk cair, gas atau tidak berkilau dan dapat ditempa. Warnanya sangat bervariasi dan bisa merah, hitam, abu-abu, kuning, dll. Hampir semua non-logam adalah konduktor arus yang buruk (kecuali karbon) dan panas (kecuali fosfor hitam dan karbon).

Sifat kimia non-logam

PADA reaksi kimia nonlogam dapat bertindak sebagai oksidator dan reduktor. Ketika berinteraksi dengan logam, mereka mengambil elektron, sehingga menunjukkan sifat pengoksidasi.

Berinteraksi dengan non-logam lainnya, mereka berperilaku berbeda. Dalam reaksi seperti itu, unsur yang kurang elektronegatif bertindak sebagai zat pereduksi, sedangkan unsur yang lebih elektronegatif bertindak sebagai zat pengoksidasi.

Dengan oksigen, hampir semua (kecuali fluor) non-logam bertindak sebagai agen pereduksi. Ketika berinteraksi dengan hidrogen, banyak yang merupakan agen pengoksidasi, kemudian membentuk senyawa yang mudah menguap.

Beberapa unsur nonlogam memiliki kemampuan untuk membentuk beberapa zat sederhana atau modifikasi. Fenomena ini disebut alotropi. Misalnya, karbon ada dalam bentuk grafit, berlian, karabin, dan modifikasi lainnya. Oksigen memiliki dua di antaranya - ozon dan oksigen itu sendiri. Fosfor hadir dalam warna merah, hitam, putih, dan metalik.

Nonlogam di alam

Non-logam ditemukan di mana-mana dalam jumlah yang bervariasi. Mereka adalah bagian dari kerak bumi, adalah bagian dari atmosfer, hidrosfer, hadir di alam semesta dan dalam organisme hidup. PADA luar angkasa Yang paling umum adalah hidrogen dan helium.

Di Bumi, situasinya sangat berbeda. Konstituen yang paling penting dari kerak bumi adalah oksigen dan silikon. Mereka membuat lebih dari 75% dari massanya. Dan di sini jumlah terkecil menyumbang yodium dan bromin.

Dalam komposisi air laut, oksigen menyumbang 85,80%, dan hidrogen - 10,67%. Komposisinya juga termasuk klorin, belerang, boron, brom, karbon, fluor, dan silikon. Nitrogen (78%) dan oksigen (21%) mendominasi komposisi atmosfer.

Non-logam seperti karbon, hidrogen, fosfor, belerang, oksigen dan nitrogen adalah zat organik yang penting. Mereka mendukung aktivitas vital semua makhluk hidup di planet kita, termasuk manusia.

Semua unsur kimia yang dikenal saat ini memiliki "rumah" yang sama - tabel periodik. Namun, mereka tidak ditempatkan di sana sebagaimana mestinya, tetapi dalam urutan yang ketat, dalam urutan tertentu. Salah satu kriteria utama yang dengannya semua atom diklasifikasikan adalah karakteristik.

Non-logam dan perwakilan elemen logam- ini adalah dasar yang tidak hanya didasarkan pada pembagian mereka dalam tabel, tetapi juga ruang lingkup aplikasi manusia. Mari kita lihat lebih dekat non-logam dan karakteristiknya.

Posisi dalam sistem periodik

Jika kita mempertimbangkan sistem unsur kimia secara keseluruhan, maka kita dapat menentukan posisi non-logam sebagai berikut:

1. Sudut kanan atas.
2. Di atas diagonal batas bersyarat dari boron ke astatin.
3. Subgrup utama dengan grup IV-VIII.

Jelas, jumlah mereka jelas lebih rendah daripada logam. Dalam hal rasio numerik, ini akan menjadi sekitar 25/85. Namun fakta yang diberikan sama sekali tidak mengurangi signifikansi dan kepentingannya. Pada saat yang sama, sifat fisik non-logam jauh lebih beragam daripada "lawan" mereka.

Macam-macam senyawa sederhana nonlogam

Beberapa kategori utama didefinisikan di mana semua elemen yang diketahui berada di bawah pertimbangan. Properti fisik- non-logam - memungkinkan Anda membaginya menjadi:

• keras;
• gas;
• cairan.

Pada saat yang sama, ada kelompok elemen khusus - gas mulia. Menurut karakteristik mereka, mereka tidak termasuk dalam kategori yang ditentukan.

Gas non-logam

Ada cukup banyak. Ini termasuk zat sederhana seperti:

• oksigen;
• nitrogen;
• halogen klorin dan fluor;
• hidrogen;
• fosfor putih;
• ozon.

Namun, ini dimungkinkan di bawah kondisi parameter standar. lingkungan. Kisi kristal dari perwakilan ini adalah molekul, jenis ikatan kimia dalam molekul adalah kovalen non-polar. Sifat fisik kelompok serupa. Mereka memiliki:

• kompresibilitas;
• kemampuan untuk berbaur tanpa batas;
• kemungkinan diperpanjang;
• mengisi seluruh volume kapal.

Di antara zat-zat ini, dua beracun - klorin dan Sangat berbahaya, senyawa yang menyebabkan sesak napas. Pada saat yang sama, klorin adalah gas kuning-hijau, fosfor berwarna putih, mudah terbakar di udara.

Oksigen dan ozon adalah pengoksidasi yang baik. Yang pertama adalah komponen konstan udara, yang diperlukan untuk kehidupan sebagian besar organisme. Yang kedua terbentuk setelah badai petir di bawah aksi pelepasan listrik petir pada oksigen di udara. Memiliki aroma segar yang menyenangkan.

Non-logam cair

Sifat fisik non-logam dari kelompok ini dapat dijelaskan dengan mengkarakterisasi hanya satu zat - bromin. Karena hanya itu yang cair dalam kondisi normal di antara semua perwakilan dari kelompok elemen yang dipertimbangkan.

Ini adalah cairan coklat tua, cukup berat, yang merupakan racun terkuat. Bahkan uap bromin dapat menyebabkan kompleks, non-penyembuhan lama borok di tangan. Baunya sangat tidak enak, di mana elemen tersebut mendapatkan namanya (dalam terjemahan, bromos - fetid).

Menurut karakteristik kimianya, bromin adalah zat pengoksidasi untuk logam dan zat pereduksi untuk non-logam yang lebih kuat dari dirinya sendiri.

Terlepas dari fitur-fitur ini, ion bromin harus ada dalam tubuh manusia. Tanpa itu, penyakit yang berhubungan dengan gangguan hormonal terjadi.

Perwakilan yang Solid

Mayoritas non-logam termasuk dalam zat sederhana dalam kategori ini. Ini:

• semua karbon;
• fosfor merah dan hitam;
• sulfur;
• silikon;
• arsenik;
• salah satu modifikasi dari timah.

Semuanya memiliki zat yang cukup padat, tetapi rapuh. Fosfor hitam adalah senyawa kering yang berminyak saat disentuh. Merah adalah massa pucat.

Yang paling sulit dari semua zat ini adalah berlian, sejenis karbon. fisik dan Sifat kimia nonlogam dari kelompok ini sangat berbeda, karena beberapa di antaranya terletak berjauhan dalam tabel. Ini berarti bahwa tingkat oksidasi, aktivitas kimia yang ditunjukkan, sifat senyawa - semua indikator ini akan bervariasi.

Non-logam yang menarik dalam keadaan padat adalah yodium. Kristalnya bersinar pada potongannya, sehingga menunjukkan kemiripan dengan logam. Ini tidak mengherankan, karena terletak hampir di perbatasan dengan mereka. Zat ini juga memiliki sifat khusus - sublimasi. Ketika dipanaskan, yodium berubah menjadi gas, melewati keadaan cair. Sepasang itu memiliki warna jenuh ungu cerah.

Sifat fisis nonlogam : meja

Agar lebih mudah menunjukkan apa itu non-logam, lebih baik membuat tabel generalisasi. Ini akan menunjukkan apa sifat fisik umum non-logam, dan apa perbedaannya.

sifat fisik	Contoh nonlogam
dalam kondisi normal	Ketiganya adalah karakteristik: padat (sulfur, karbon, silikon, dan lainnya), gas (misalnya, halogen), cair (bromin)
Konduktivitas listrik dan termal	Bukan karakteristik apa pun selain karbon dan fosfor hitam
Mewarnai zat sederhana	Sangat bervariasi. Contoh: brom berwarna merah, belerang berwarna kuning, kristal iodin berwarna ungu tua, karbon dalam bentuk grafit berwarna abu-abu tua, klor berwarna kuning-hijau, dan sebagainya.
kilau logam	Karakteristik hanya untuk kristal yodium
Kelenturan dan keuletan	Benar-benar hilang. Semua padatan- getas, kecuali intan dan beberapa bentuk silikon

Jelas bahwa dalam sifat fisik non-logam, perbedaan lebih menonjol daripada persamaan. Jika untuk logam dimungkinkan untuk membedakan beberapa karakteristik di mana masing-masing dari mereka akan jatuh, maka untuk elemen yang telah kami anggap ini tidak mungkin.

1. Posisi logam dalam tabel unsur

Logam terletak terutama di bagian kiri dan bawah PSCE. Ini termasuk:

2. Struktur atom logam

Atom logam biasanya memiliki 1-3 elektron pada tingkat energi terluar. Atom mereka memiliki radius besar dan mudah menyumbangkan elektron valensi, mis. menunjukkan sifat restoratif.

3. Sifat fisik logam

Perubahan konduktivitas listrik suatu logam selama pemanasan dan pendinginannya

sambungan logam - ini adalah ikatan yang dilakukan elektron bebas antara kation dalam kisi kristal logam.

4. Mendapatkan logam

1. Pemulihan logam dari oksida dengan batubara atau karbon monoksida

Saya x O y + C \u003d CO 2 + Saya atau Saya x O y + CO \u003d CO 2 + Saya

2. Pemanggangan sulfida diikuti dengan reduksi

1 tahap - Saya x S y + O 2 \u003d Saya x O y + SO 2

Tahap 2 -Me x O y + C \u003d CO 2 + Aku atau Aku x O y + CO \u003d CO 2 + Aku

3 aluminotermi (pemulihan dengan logam yang lebih aktif)

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

4. Hidrotermi - untuk mendapatkan logam kemurnian tinggi

Saya x O y + H 2 = H 2 O + Saya

5. Pemulihan logam dengan arus listrik (elektrolisis)

1) alkali dan logam alkali tanah diperoleh di industri dengan elektrolisis garam mencair (klorida):

2NaCl - meleleh, listrik. saat ini. → 2 Na + Cl 2

CaCl 2 - meleleh, listrik. saat ini.→ Ca + Cl2

hidroksida meleleh:

4NaOH - meleleh, listrik. saat ini.→ 4 Na + O 2 + 2 H 2 O

2) Aluminium diproduksi secara industri dengan elektrolisis aluminium oksida meleleh Saya dalam kriolit Na 3 AlF 6 (dari bauksit):

2Al 2 O 3 - meleleh dalam kriolit, listrik. saat ini.→ 4 Al + 3 O 2

3) Elektrolisis larutan garam dalam air menggunakan untuk mendapatkan logam dengan aktivitas sedang dan tidak aktif:

2CuSO 4 + 2H 2 O - larutan, elektr. saat ini.→ 2 Cu + O 2 + 2 H 2 SO 4

5. Menemukan logam di alam

Yang paling umum di kerak bumi logam adalah aluminium. Logam ditemukan baik dalam senyawa maupun dalam bentuk bebas.

1. Aktif - dalam bentuk garam (sulfat, nitrat, klorida, karbonat)

2. Aktivitas sedang – dalam bentuk oksida, sulfida ( Fe 3 O 4 , FeS 2 )

3. Mulia - dalam bentuk bebas ( Au, Pt, Ag)

SIFAT KIMIA LOGAM

Sifat kimia umum logam disajikan dalam tabel:

TUGAS UNTUK PENGUATAN

nomor 1. Selesaikan Persamaan praktis reaksi beri nama produk reaksi

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 (ke) + Cu \u003d

H2S + Mg =

HCl + Cu =

HNO 3 (K) + C u =

H 2 S + Pt =

H 3 PO 4 + Fe =

HNO3 (p)+ Na=

Fe + Pb(NO 3) 2 =

2. Selesai UHR, atur koefisien menggunakan metode keseimbangan elektronik, tunjukkan zat pengoksidasi (pereduksi):

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

Nomor 3. Sisipkan karakter yang hilang alih-alih titik (<, >atau =)

Biaya inti	Li…Rb	Na…Al	Ca…K
Jumlah tingkat energi	Li…Rb	Na…Al	Ca…K
Jumlah elektron terluar	Li…Rb	Na…Al	Ca…K
jari-jari atom	Li…Rb	Na…Al	Ca…K
Sifat restoratif	Li…Rb	Na…Al	Ca…K

4. Selesai UHR, atur koefisien menggunakan metode keseimbangan elektronik, tunjukkan zat pengoksidasi (pereduksi):

K + O 2 \u003d

Mg + H 2 O \u003d

Pb + HNO3 (p) =

Fe + CuCl 2 \u003d

Zn + H 2 SO 4 (p) \u003d

Zn + H 2 SO 4 (k) \u003d

Nomor 5. Selesaikan tugas tes

1.Pilih kelompok unsur yang hanya mengandung logam: A) Al, As, P; B) Mg, Ca, Si; B) K, Ca, Pb 2. Pilih kelompok di mana hanya ada zat sederhana - non-logam: A) K 2 O, SO 2, SiO 2; B) H 2 , Cl 2 , I 2 ; B )Ca, Ba, HCl; 3. Tunjukkan apa yang umum dalam struktur atom K dan Li: A) 2 elektron pada lapisan elektron terakhir; B) 1 elektron pada lapisan elektron terakhir; PADA) nomor yang sama lapisan elektronik. 4. Kalsium logam menunjukkan sifat: A) zat pengoksidasi B) zat pereduksi; C) zat pengoksidasi atau pereduksi, tergantung pada kondisi. 5. Sifat logam natrium lebih lemah daripada - A) magnesium; B) kalium; C) litium. 6. Logam tidak aktif meliputi: A) aluminium, tembaga, seng; B) merkuri, perak, tembaga; C) kalsium, berilium, perak. 7. Apa yang dimaksud dengan sifat fisik? tidak umum untuk semua logam: A) konduktivitas listrik, B) konduktivitas termal, C) keadaan padat agregasi dalam kondisi normal, D) kilau logam

Bagian B. Jawaban tugas bagian ini adalah kumpulan huruf yang harus dituliskan Tetapkan kecocokan. Dengan peningkatan jumlah urut elemen dalam subkelompok utama grup II Sistem periodik sifat unsur dan zat yang terbentuk berubah sebagai berikut: