Общи характеристики на неметалите от основните подгрупи

Всички неорганични вещества се разделят на прости съединения: метали; неметали. И комплексни: двоични съединения; основи; киселини; соли.

Как са разположени неорганичните метали в таблицата на Менделеев?? От 118-те химични елемента, познати в момента, 96 са метали, а само 22 са неметали според общите характеристики на елементите. неметалните химични елементи съставляват по-голямата част от масата на живите организми. Земната атмосфера включва както прости, така и сложни вещества, съставени от неметални елементи.

Подреждане на неметалните елементи в Периодичната таблица

Във версията за кратък период в основните подгрупи неметалите. По-долу са разгледани общи характеристики. Неметалите са вдясно и над диагонала на Бор и Астат. В дългопериодичната версия, в края вдясно в групите IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA.

От всички открити до момента химични елементи само 22 са неметални. Съществуват 16 активни елемента и 6 благородни газа. Химията на неметалите обаче е по-богата от тази на всички метали. Неметалните елементи играят голяма роля за съществуването на живота на Земята.

Общи характеристики на неметалите

Атомите на неметалите съдържат от четири до седем електрона на външно ниво и по осем електрона за благородните газове, с изключение на водорода (един електрон) и хелия (два електрона). Следователно в общата характеристика на структурата на неметалните атоми - е способността да приема и отдава електрони, като играе ролята на окислител и редуктор.

Така неметалните елементи в съединенията показват както отрицателни, така и положителни степени на окисление. Характерните стойности на валентното и окислителното състояние на неметалите са свързани със структурата на външното им електронно ниво

Така например сярата може да има валентност 2, 4, 6 чрез разделяне на електроните. В природата, освен кислород, азот, водород, сяра и инертни газове, неметалите съществуват под формата на съединения: сулфиди, оксиди, хлориди, силикати, сулфати, карбонати, фосфати на различни метали.

Неметалните елементи съществуват в свободна форма като прости вещества: неметали. Нека разгледаме техните структури, свойства и приложения. Неметалните атоми са свързани помежду си чрез ковалентна връзка. Неметалите имат различни форми на съществуване. Водородът, йодът, хлорът, флуорът, бромът съществуват само като двуатомни молекули H2, I2, Cl2, F2 Br2. Причината е, че те имат само една възможност да образуват обща двойка поради един несдвоен електрон.

Алотропия на неметалите

С увеличаването на броя на несдвоените електрони елементите могат да образуват прости вещества с различен състав - алотропни модификации. По този начин кислородът образува две алотропни модификации.

Водородът H2, флуорът F2, хлорът Cl2, азотът N2, кислородът O2, озонът O3 са доста леки неполярни молекули, които слабо взаимодействат помежду си. Следователно всички изброени вещества са газове при околна температура.

Бромът Br2 е течност, а I2 е твърдо вещество. Като твърдо вещество всички те имат молекулярна кристална решетка.

Методи на производство

Първата точка от общата характеристика на неметалите може да се разглежда като техните производствени методи. Неметалите се състоят от по различни начини:

1. Отделяне от други вещества от природни съединения. Например разделянето на течния въздух на кислород, азот и остатъчни благородни газове.
2. чрез редукция от дадено съединение, ако неметалът в него има положително окислително състояние. Напр. редукция на водород от вода чрез електролиза: +1 -2 0 Катод (-) 2H2O + 2e = H2­+ 2OH^-.
3. чрез окисление от съединение, в което неметалът е в отрицателно окислително състояние. Пример: Окисление на хлоридни йони чрез електролиза на разтвор или стопилка на натриев хлорид: Анод (+) 2Cl^- - 2e = Cl⁰₂↑.

Прави се разграничение между промишлени и лабораторни процеси за производство на неметали.

Физични свойства

Вторият елемент от общата характеристика на неметалите са техните физични свойства. Като цяло неметалите притежават атомна или молекулна кристална решетка. Някои от тях са добри проводници на електрически ток или са полупроводници. Третият момент в изследването на общата характеристика на неметалите е разглеждането на техните химични свойства.

Неметалите могат да служат в химичните реакции както като окислители, така и като редуктанти. Изключение прави флуорът F2, който винаги играе ролята на окислител. Следователно всички реакции, в които участват неметали, са окислително-редукционни реакции.

Разгледайте връзката на неметалите с водата, с металите, помежду им, както и с оксидите, киселините, основите и солите. Всички неметали са устойчиви на топлина, така че повечето от реакциите в тях протичат само при високи температури:

1. Само флуорът реагира активно с водата при обичайни условия: F2 + H2O = 2HF + O 2O = O2; O2 + O = O3. Може да се каже, че водата гори с флуор. При това се получава сложна смес от вещества, включително кислородни флуориди OF2 и O2F2. Хлорът и бромът реагират само частично с вода: Cl2 + H2O ←→ HCl + HClO Хлорните разтвори на Cl2 във вода се наричат хлорна вода. Когато водните пари преминават над горещи въглища, те образуват воден газ: C + H2O = M^to CO + H2.

2. Всички неметали, с изключение на благородните газове, реагират с метали. В резултат на това се образуват двоични съединения: оксиди, хидриди, карбиди, нитриди, фосфиди, сулфиди, хлориди, бромиди, йодиди и др. Ca + H2 = CaH2 - калциев хидрид.

3. Неметалите реагират помежду си само при нагряване (с изключение на флуора), като образуват различни видове бинарни съединения:

• Оксиди: N2 + O2 ←→ 2NO -Q - азотен оксид (II) Само хлорът, бромът и йодът не реагират директно с кислорода. Техните оксиди се получават непряко.
• Водородни съединения: H2 + S = H2S - сероводород.

4. При обикновени условия неметалите почти не реагират с оксидите. При нагряване протичат няколко, но практически важни реакции. Например редукция на метали и неметали от оксиди: FeO + C = Fe + CO↑.

Разгледайте общите характеристики на неметалите, като използвате халогените за пример

Флуорът F2 и хлорът Cl2 имат сходни физични свойства: те са отровни газове с остра миризма, като флуорът е светложълт, а хлорът - жълтозелен. Бромът Br2 е тежка червеникавокафява течност. Хлорът и бромът са частично разтворими във вода, а разтворът им се нарича хлорна и бромна вода.

Йод I2 - много неразтворим във вода, по-добре разтворим в алкохол или други органични разтворители.

Халогените се получават чрез електролиза на стопилка или разтвор на NaCl или чрез изместването им с хлор. Халогените се изместват взаимно от киселинните си разтвори: 2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2.