Неметаллы, их положение в периодической системе химических элементов Д. И.Менделеева, строение атомов. Отличие физических свойств неметаллов от металлов.

Взаимодействие неметаллов с простыми веществами.

ПЛАН ОТВЕТА

Строение атомов неметаллов. Строение простых веществ – неметаллов. Физические свойства неметаллов, отличие от металлов; причины различий. Химические свойства неметаллов:

A) взаимодействие с кислородом,

B) взаимодействие с водородом,

C) взаимодействие с металлами.

Неметалличность определяется способностью атомов принимать электроны. Чем меньше надо принять электронов до восьми и чем легче их удержать, тем ярче выражены неметаллические свойства атомов.

ТАБЛИЦА 1.

Элементы-неметаллы имеют на последнем слое от 4 до 8 электронов (бор – 3 электрона). В периодической системе элементы-неметаллы расположены в правом верхнем углу выше диагонали алюминий-германий-сурьма-полоний. В периоде с возрастанием заряда ядра атома неметаллические свойства усиливаются, т. к. увеличивается число электронов на последнем слое. В подгруппе с возрастанием заряда ядра неметаллические свойства ослабевают, т. к. увеличивается радиус атома и удерживать электроны становится труднее. Наиболее активным неметаллом является фтор.

Химическая связь в простых веществах неметаллах ковалентная неполярная. Кристаллическая решётка может быть молекулярная или атомная. Она определяет физические свойства неметаллов. Они могут быть газообразными, жидкими, твёрдыми, тогда как металлы – все твёрдые вещества (кроме ртути).

Неметаллы

1. Газообразные H2, O2, N2, Cl2, F2.

2. Жидкие Br2

3. Твёрдые S8, P4, I2,Cn.

Неметаллы имеют разнообразную окраску: фосфор – красную, сера жёлтую, сажа чёрную, бром красно-коричневую; или бесцветны: азот, кислород, водород. Металлы различаются по тону от светло - до тёмно-серого (искл. – золото, медь). Неметаллы не обладают такими свойствами, как ковкость, пластичность, не проводят электрический ток и тепло, не имеют металлического блеска. Причиной различия физических свойств неметаллов и металлов является их различное строение. Все металлы имеют кристаллическую решётку, а наличие «электронного газа» обусловливает их общие свойства: ковкость, пластичность, электро - и теплопроводность, цвет и блеск.

При химических взаимодействиях неметаллы проявляют свойства как окислителей, так и восстановителей. Большинство неметаллов реагируют с кислородом с образованием оксидов (1); О2 – окислитель 2H2 + O2 = 2H2O + Q S + O2 = SO2 + Q C + O2 = CO2 + Q

4P + 5O2 = 2P2O5 + Q N2 + O2 = 2 NO – Q

Водород, сера, уголь, фосфор горят в кислороде, азот взаимодействует с кислородом при электрическом разряде.

При различных условиях неметаллы реагируют с водородом с образованием летучих водородных соединений (2); Н2 – восстановитель H2 + S == H2S (при t0 до 3000) 3H2 + N2 == 2NH3 (P, t0, kat) H2 + Cl2 == 2HCl (свет)

При взаимодействии с металлами неметаллы всегда являются окислителями (3).

При горении магния в кислороде образуется оксид магния: 2Mg + O2 == 2MgO; при взаимодействии железа с серой образуется сульфид железа(II) Fe + S == FeS

Ca + Cl2 == CaCl2 - хлорид кальция 2Li + H2 == 2LiH - гидрид лития.

Место неметаллических элементов в периодической системе. Особенности строения атомов. Физические и химические свойства элементов - неметаллов

Конспект урока

Педагогика и дидактика

Место неметаллических элементов в периодической системе. Физические и химические свойства элементов неметаллов. По электронному строению внешнего энергетического уровня атомов большинство неметаллических элементов являются рэлементами...

Урок 3. Место неметаллических элементов в периодической системе. Особенности строения атомов. Физические и химические свойства элементов - неметаллов.

Металлические элементы в периодической системе Менделеева, особенности строения атомов

Неметаллические элементы размещены в главных подгруппах 3-7 групп периодической системы, занимают правую часть ее длинного варианта.

По электронному строению внешнего энергетического уровня атомов большинство неметаллических элементов являются р-элементами, а Водород и Гелий — s-элементами.

Атомы неметаллических элементов на внешнем энергетическом уровне имеют, как правило, от 4 до 8 электронов. Почти все они могут присоединять определенное количество электронов и превращаться в негативно заряженные ионы — анионы. В результате на внешнем энергетическом уровне новой частицы (аниона) пребывает 8 электронов, т.е. электронный октет.

Т. е., фактически, атомы неметаллов могут быть окислителями, и в реакциях с металлами восстанавливаться за счёт их электронов.

Пример превращения атома Серы в сульфид-ион:

Анионы неметаллов вместе с катионами металлических элементов входят в состав бинарных соединений – оксидов (например таких как MgO, CaO, CrO 3 ) солей (ZnCI 2 , FeSO 4 , CaCO 3 ) некоторых других соединений.

В молекулах многих веществ содержатся атомы неметаллических элементов, соединённые ковалентными связями. Атомы неметаллов участвуют в образовании ковалентных полярных и ковалентных неполярных связей.

Если участки перекрывания орбиталей равноудалены от ядер атомов – связь ковалентная неполярная.

Если участки перекрывания орбиталей по-разному удалены от ядер атомов – связь ковалентная полярная.

Величину, которая характеризует способность атома притягивать электроны, называют электроотрицательностью.

Сопоставляя её значения для разных элементов можно выяснить, смещается ли электронная пара, а если смещается, то в сторону какого атома.

Способность атомов неметаллических элементов присоединять электроны либо смещать их в свою сторону возрастает в периоде слева направо, а в группе – снизу вверх. Потому самый типичный неметаллический элемент расположен в правом верхнем углу – это Фтор.

Валентность . Значение валентности химического элемента определяется количеством общих электронных пар, которые образует атом с другими атомами.

Степень окисления. Степень окисления – это условный целочисленный заряд атома в веществе. При определении степени окисления в веществе пользуются правилом электронейтральности : сумма степеней окисления всех атомов в веществе равна нулю.

Значение степени окисления элемента в веществе часто совпадает со значением его валентности.

Строение атома неметаллов. Часть неметаллов имеет атомное строение. Из отдельных атомов состоят инертные газы – гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон. В графите, алмазе, силиции, боре, красном фосфоре все атомы соединены друг с другом. Остальная часть неметаллов – молекулярные вещества, которые состоят из двухатомных молекул. Атомы в неметаллах соединены ковалентными связями.

Аллотропия – свойство элемента образовывать два или более разных по строению свойствам простых вещества. Простые вещества элемента могут отличаться по строению, количеству атомов в молекулах, способу их соединения. Это влияет на физические свойства веществ, а часто и на их активность в химических реакциях. Это состоящие из углерода уголь, графит, алмаз, состоящие из атомов кислорода молекула кислорода и молекула озона. И т.д.

1. Физические свойства.

Неметаллы отличаются один от другого по физическим свойствам в большей степени, чем металлы. Для них характерны невысокие температуры плавления и кипения . Простые вещества инертных элементов, азот, кислород, озон, водород, фтор и хлор, при обычных условиях являются газами, бром — жидкостью, а другие находятся в твердом состоянии. Почти все неметаллы не проводят электрический ток, не растворяются или слабо растворяются в воде.

1. Химические свойства.

Неметаллы имеют много общих химических свойств. Они взаимодействуют с металлами, между собой, а самые активные реагируют ещё и с водой, некоторыми кислотами, щелочами, другими соединениями.

1. Распространение в природе.

На нашей планете неметаллические элементы более распространены, чем металлические
Атмосфера состоит преимущественно из азота и кислорода. В воздухе есть примеси инертных газов, воды, углекислого газа, некоторых других соединений неметаллических элементов. Основное вещество гидросферы — вода. В ней растворенные газы, которые входят в состав воздуха, а также соли хлоридной, карбонатной, сульфатной кислот.

В литосфере содержится почти 90 химических элементов, однако и в ней наиболее распространены неметаллы. Они образуют основную массу минералов.
В живых организмах преобладают органические вещества и вода, но и они есть производные неметаллов.

PAGE \* MERGEFORMAT 1