Kemijska i fizikalna svojstva nemetala

Podjela kemijskih elemenata na metale i nemetale prilično je proizvoljna. Postoji mala skupina elemenata koji se pod određenim uvjetima ponašaju neuobičajeno. Na primjer, aluminij može reagirati ne samo s kiselinama, kao i s većinom metala, već is alkalijama, poput nemetalnih elemenata. I germanij, koji je nemetalni, može provoditi električnu struju, poput tipičnog metala. U našem članku razmatramo fizikalna i kemijska svojstva nemetala, kao i njihovu primjenu u industriji.

Razina valentnosti formule

Osnova razlika u karakteristikama elemenata je struktura njihovih atoma. Ne-metali imaju od 4 do 8 elektrona na posljednjoj razini energije, osim vodika, helija i bora. Gotovo svi nemetali pripadaju p-elementima. Na primjer, to je klor, dušik, kisik. Helij i vodik, koji su p-elementi, ne poštuju ovo pravilo. Fizička svojstva nemetala, kao i sposobnost kemijskih transformacija, zbog njihovog položaja u periodičnom sustavu.

Mjesto ne-metala u sustavu kemijskih elemenata

Promjena svojstava atoma nemetalnih elemenata događa se s povećanjem broja sekvenci. U razdoblju, zbog povećanja nuklearnog naboja, atom se komprimira i njegov radijus se smanjuje. Sposobnost oksidacije također se povećava, a reducirajuća svojstva elemenata slabe. Fizikalna svojstva nemetala, kao i posebnosti njihove interakcije s drugim tvarima ovise o strukturi njihovih vanjskih materijala. energetskoj razini. Ona također ovisi o sposobnosti atoma da privuku u sferu svog utjecaja vanzemaljske elektrone. Primjerice, u drugom razdoblju od bora do fluora, povećava se elektronegativnost nemetala. Najaktivniji od svih nemetalnih elemenata je fluor. U svojim spojevima jače drži sve strane elektrone, zadržavajući naboj -1.

Fizikalna svojstva nemetala

Ne-metali postoje u različitim agregatnim stanjima. Dakle, bor, ugljik, fosfor - čvrsti spojevi, brom - tekući, dušik, vodik, kisik - plinovi. Svi oni ne provode električnu struju, manje su izdržljivi od metala, imaju malu toplinsku vodljivost. pogled kristalna rešetka također utječe na fizička svojstva nemetala. Na primjer, spojevi s molekularnom rešetkom (jod, sumpor, fosfor) imaju nisku točku vrenja i točku taljenja, kao i hlapljive. Atomska kristalna struktura svojstvena je siliciju, dijamantu. Te su tvari vrlo jake, njihova tališta i točke vrenja su visoke.

Kemijska svojstva

Izravna reakcija kombinacije metala i nemetala dovodi do proizvodnje binarnih spojeva klase soli: nitrida, karbida, klorida.

Na primjer:

6Na + N2 = 2 Na3N.

Nemetalni elementi mogu međusobno djelovati. Glavni uvjet za nastanak takvih procesa: elementi moraju imati različitu elektronegativnost. Na primjer:

6Cl2 + 4P = 4 PCI3.

Većina nemetala, osim joda, izravno oksidira kisikom. To tvori binarne spojeve - kisele okside:

C + O2 = CO2 - ugljični dioksid ili ugljični dioksid.

Moguće reakcije nemetala s nekim oksidima. Dakle, ugljik se koristi kao element koji reducira metale iz njihovih oksida:

C + CuO = Cu + CO.

Kiseline - jaka oksidirajuća sredstva (na primjer, nitrat) sposobna su za interakciju s nemetalima, oksidirajući ih do oksida:

C + 4HNO3 = C02 + 4N02 + 2H20.

halogena

Elementi koji se nalaze u glavnoj podskupini sedme skupine periodnog sustava su kemijski najaktivniji nemetali. Njihovi atomi imaju isti broj elektrona -7 na posljednjoj energetskoj razini, što objašnjava sličnost njihovih kemijskih svojstava.

Fizička svojstva jednostavnih tvari - nemetala su različita. Dakle, fluor, klor su u plinovitoj fazi, tekućina je brom, a čvrsto stanje je svojstveno jodu. Aktivnost halogena u skupini se smanjuje s povećanjem nuklearnog naboja atoma, fluor je najreaktivniji među halogenima. U svojoj reaktivnosti samo kisik ulazi u kalkogensku skupinu. Snaga vodikovih spojeva halogena, koje su vodene otopine su kiseline, povećava se od fluora do joda, a topljivost slabo topljivih soli se smanjuje. Posebni položaj fluora među halogenima odnosi se i na njegovu sposobnost reagiranja s vodom. Halogen može razgraditi vodu, formirajući različite proizvode: vlastiti oksid F2O, ozon, kisik i vodikov peroksid.

Kisik i njegove značajke

Element je najčešći na Zemlji. Sadržaj u tlu je veći od 47%, a masa plina u zraku iznosi 23,15%. Opća fizikalna svojstva nemetala, kao što su dušik, kisik i vodik, koji su u plinovitom stanju, određuju se strukturom njihovih molekula.

Svi se sastoje od dva povezana atoma kovalentne nepolarne veze. U atomu kisika na posljednjoj energetskoj razini postoje dva slobodna p-elektrona. stoga oksidacijsko stanje element je obično jednak -2, au spojevima s fluorom (na primjer OF ₂ ) +2. Kisik je slabo topljiv u vodi, na temperaturi od -183 ° C pretvara se u lako pokretljivu plavu tekućinu koju privlači magnet. Element je predstavljen s dvije jednostavne tvari: kisikom O ₂ i ozonom O3. Karakterističan miris ozona može se osjetiti u zraku nakon oluje s grmljavinom. Tvar je izuzetno agresivna, razgrađuje organske materijale i čak oksidira pasivne metale kao što su platina ili zlato. Najsloženije tvari - oksidi, soli, baze i kiseline - u svojim molekulama sadrže atome kisika.

Sumpor - tipičan nemetalni element

Poput kisika, sumpor je vrlo čest u Zemljinoj kori, njegovi atomi su također dio organskog na primjer proteini. Sadržaj sumpora u geotermalnim izvorima i vulkanskim plinovima je visok. Najčešći minerali koji sadrže sumpor: pirit FeS ₂ , cink i olovni sjaj ZnS, PbS.

Na zahtjev: "Navedite fizikalna svojstva nemetala" možemo odgovoriti imenovanjem, na primjer, svojstava sumpora. To je dielektrik. Tvar slabo štedi toplinsku energiju, krhka, mrvi na udarcu, ne otapa se u vodi. Može tvoriti nekoliko alotropnih oblika, koji se nazivaju rombični, plastični i monoklinski. Prirodni sumpor ima žutu boju i rombičnu strukturu. U kemijskim reakcijama s metalima i nekim nemetalima ponaša se kao oksidacijsko sredstvo, a s halogenima i kisikom pokazuje reducirajuća svojstva.

U našem članku na primjeru halogena, kisika i sumpora ispitali smo svojstva nemetalnih elemenata.