Общая характеристика неметаллов 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 Группа I 1-й период 2-й период 3-й период 4-й период 5-й период 6-й период III Н IV В V С Si VI N P As VII O S Se Te VIII F CL Br I At He Ne Ar Kr Xe Rn Строения молекул неметаллов. Физические свойства неметаллов В газообразном состоянии при комнатной температуре находятся: водород ― H2; азот ― N2; кислород ― O2; фтор ― F2; хлор ― CI2. И инертные газы: гелий ― He; неон ― Ne; аргон ― Ar; криптон ― Kr; ксенон ― Xe; радон ― Rn). В жидком ― бром ― Br. В твердом: бор ― B; углерод ― C; кремний ― Si; фосфор ― P; сера ― S; мышьяк ― As; селен ― Se; теллур ― Te; йод ― I; астат ― At. Гораздо богаче у неметаллов и 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. Этим и объясняется отличие их свойств. Химические свойства неметаллов В соответствии с численными значениями относительных электроотрицательностей окислительные способности неметаллов увеличивается в следующем порядке: Si, B, H, P, C, S, I, Cl, N, O, F. // у хлора и азота примерно одинаковая ЭО (3) // 1. Неметаллы как окислители Окислительные свойства неметаллов проявляются при их взаимодействии: • с металлами: 2Na + Cl2 = 2NaCl; • с водородом: H2 + F2 = 2HF; • с неметаллами, которые имеют более низкую электроотрицательность: 2Р + 5S = Р2S5; • с некоторыми сложными веществами: 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O, 2FeCl2 + Cl2 = 2 FeCl3. Неметаллы как восстановители Все неметаллы (кроме фтора) проявляют восстановительные свойства при взаимодействии с кислородом: S + O2 = SO2, 2H2 + O2 = 2H2О. 2. Многие неметаллы проявляют восстановительные свойства при взаимодействии со сложными веществами: ZnO + C = Zn + CO, S + 6HNO3 конц = H2SO4 + 6NO2 + 2H2О. 3. Существуют и такие реакции, в которых один и тот же неметалл является одновременно и окислителем и восстановителем: Cl2 + H2О = HCl + HClO. 4. Фтор ― самый типичный неметалл, которому нехарактерны восстановительные свойства, т. е. способность отдавать электроны в химических реакциях. Общие формулы водородных соединений по группам периодической системы химических элементов приведены в таблицe: I RH II RH2 III RH3 Нелетучие водородные соединения IV RH4 V RH3 VI H2R Летучие водородные соединения VII HR Подгруппа углерода В главную подгруппу четвертой группы входят углерод (С), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn) и свинец (Pb). Сверху вниз в подгруппе от углерода к свинцу неметаллические свойства уменьшаются, а металлические свойства и радиус атомов увеличиваются. Углерод и кремний являются неметаллами, германий проявляет свойства металла и неметалла, а олово и свинец относятся к типичным металлам. Сравнительные характеристики 6С углерод 14Si кремний 32Ge германий 50Sn олово 82Pb свинец Электронное строение 1S22S22p2 …3S23p2 …3d104S24p2 …4d105S25p2 …4f145d106S26p2 Степень окисления -4, +2, +4 -4, +2, +4 Электро2,5 отрицатель-ность Нахождение в природе В свободном состоянии ― алмаз, графит; в связанном ― уголь, нефть, известняк, мел СаСО3, мрамор, доломит магнезит, малахит Содержание в земной коре, 0,35 массовая доля, % +2, +4 1,74 2,02 1,72 1,55 Кремнезем (SiO2), минералы ― алюмосиликаты натрия, калия, бария Ag8GeS6 ― аргиродит, Cu3(Fe,Ge)S4 ― германит SnO2 ― касситерит, Cu3FeSnS4 ― станнит PbS ― галенит, PbSO4 ― англезит, PbCO3 ― церуссит 27,6 7·10-4 4·10-3 1,6·10-3