Остановились на «Химических свойствах неметаллов».

Группа ТО-15.2
Дисциплина «Химия»
28 января/4 февраля 2016 г.
Задание: дописать лекцию до конца! Остановились на «Химических
свойствах неметаллов». Начало отмечено (!!!). После лекции письменно
ответить на контрольные вопросы.
Моя почта: [email protected]
Тема: «Неметаллы».
Неметаллы ― химические элементы, которые образуют простые тела, не обладающие
свойствами, характерными для металлов. Качественной характеристикой неметаллов
является электроотрицательность.
Электроотрицательность ― это способность поляризовать химическую связь, оттягивать к
себе
общие
электронные
пары.
К
неметаллам
относят
22
элемента.
Положение неметаллических элементов в периодической системе химических элементов неметаллические элементы в основном расположены в правой верхней части
периодической системы.
Строение атомов неметаллов: характерной особенностью неметаллов является большее
число электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. Это определяет их
большую способность к присоединению дополнительных электронов и проявлению более
высокой окислительной активности, чем у металлов. Особенно сильные окислительные
свойства, т. е. способность присоединять электроны, проявляют неметаллы, находящиеся
во 2-ом и 3-м периодах VI-VII групп.
Физические свойства неметаллов:
В газообразном состоянии при комнатной температуре находятся:
1)
2)
3)
4)
5)
водород ― H2;
азот ― N2;
кислород ― O2;
фтор ― F2;
хлор ― CI2.
Инертные газы:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
гелий ― He;
неон ― Ne;
аргон ― Ar;
криптон ― Kr;
ксенон ― Xe;
радон ― Rn.
В жидком состоянии:
1) бром―Br.
В твердом состоянии:
1) бор ― B;
2) углерод ― C;
3) кремний ― Si;
4) фосфор ― P;
5) сера ― S;
6) мышьяк ― As;
7) селен ― Se;
8) теллур ― Te;
9) йод ― I;
10) астат ― At.
Гораздо богаче у неметаллов спектр цветов: красный ― у фосфора, бурый ― у брома,
желтый ― у серы, желто-зеленый ― у хлора, фиолетовый ― у паров йода и т. д. Самые
типичные неметаллы имеют молекулярное строение, а менее типичные ―
немолекулярное.
Таблица:
Физическое свойство
Агрегатное состояние
при обычных
условиях
Электро- и
теплопроводность
Металлический блеск
Ковкость и
пластичность
Пример неметалла
Характерны все три: твердое, жидкое, газообразное
Не характерна ни для чего, кроме углерода и черного фосфора
Характерен только для кристаллического йода
Полностью отсутствует. Все твердые вещества – хрупкие, кроме
алмаза и некоторых форм кремния
Алмаз – это аллотропная модификация углерода!
Состав и свойства простых веществ: неметаллы образуют как одноатомные, так и
двухатомные молекулы. К одноатомным неметаллам относятся - инертные газы.
К двухатомным неметаллам относятся - вещества в газообразном состоянии. Так же есть
и трехатомные неметаллы – газ озон (O3).
Озон – это аллотропная модификация кислорода!
!!!Химические свойства:
Если химические свойства металлов характеризуются как восстановительные, то для
неметаллов характерны и восстановительные, и окислительные свойства. Способность
неметаллов проявлять те или иные свойства определяется их положением в ряду
электроотрицательности:
Окислительные свойства неметаллов. Понятно, что наиболее ярко эти свойства
проявляются в реакциях с металлами. Например, даже малоактивная ртуть при обычных
условиях легко реагирует с серой:
Аналогично окислительные свойства неметаллы проявляют и по отношению к водороду.
Так, например, получают аммиак или хлороводород:
Восстановительные свойства неметаллов. Исходя из значений электроотрицательности
можно предположить, что по отношению к фтору и кислороду остальные неметаллы
будут проявлять восстановительные свойства. Наиболее известны и значимы реакции
горения неметаллов с участием кислорода:
Эта реакция является первой стадией процесса получения серной кислоты из серы.
Восстановительные свойства неметаллы проявляют также в реакциях со сложными
веществами — сильными окислителями. Например, реакция серы и фосфора с
бертолетовой солью лежит в основе процесса зажигания спички:
Окислительно-восстановительные свойства галогенов характеризуются своеобразным
рядом активности:
например:
Получение неметаллов:
Способы получения неметаллов гораздо более разнообразны, чем металлов.
Первый способ рассмотрим на примере фракционной перегонки жидкого воздуха, с
помощью которой получают сырье для крупнотоннажного химического производства:
азот и кислород.
Процесс ректификации воздуха осуществляют в колонне двукратного действия (рис. 7.2).
Она состоит из двух частей — нижней и верхней с давлением в них соответственно 0,65 и
0,15 МПа. Первичная ректификация воздуха, охлажденного до температуры 100 К,
проводится в верхней части колонны, при этом из него выделяют азот. Жидкость,
содержащая кислород и благородные газы, поступает в нижнюю часть колонны, где из нее
в соответствии с различными температурами кипения газов сначала отделяют аргон, затем
— кислород.
Хлор в промышленности получают электролизом раствора или расплава хлорида натрия.
Контрольные вопросы:
1. Какими особенностями строения отличаются атомы и кристаллы неметаллов? Как
их строение определяет свойства веществ этого класса? Какими свойствами —
окислительными или восстановительными — характеризуются неметаллы?
2. Что такое «электроотрицательность»?
3. Охарактеризуйте окислительные свойства неметаллов. Напишите уравнения
реакций.
4. Охарактеризуйте восстановительные свойства неметаллов. Напишите уравнения
реакций.
5. Напишите уравнения реакций красного фосфора с бертолетовой солью.
6. Назовите область применения серы, фосфора, хлора, углерода, азота.