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Los no metales muestran propiedades. Propiedades físicas y químicas de los no metales. Propiedades físicas Nemmetalov

La primera clasificación científica de los elementos químicos los dividió a los metales y los no metales. Esta clasificación no ha perdido su importancia y ahora.

De 118 famoso en este momento Los elementos químicos 22 del elemento forman estas sustancias con propiedades no metálicas.

Los no metálicos se encuentran en los grupos III-VII. De acuerdo con las propiedades físicas, el grupo VIII, o un grupo de gases nobles, también deben atribuirse a no metdelallam. Formulario de Nemetalla pag.- Elementos, así como hidrógeno y helio, que son s.- Elementos. En una tabla larga periódica pag.-Lementos que forman los no metales son elegibles y más altos que el límite condicional B-a.

Grupo I. III Iv V. Vi Vii Viii.
1er periodo H. Él.
2do periodo B. C. NORTE. O. F. Nordeste
3er periodo SI pag. S. Cl. Arkansas
4º período Como Se Br. Kr.
5º período Te I. Xe.
6º período A. Rn.

Nemetalla Estos son elementos químicos para los átomos de los cuales son característicos de la capacidad de tomar electrones antes de que se complete la capa externa debido a la existencia, como regla general, en la capa de electrones externa de cuatro o más electrones y el pequeño radio de átomos en comparación. a los átomos de metales.

2. Características de la estructura de los átomos nemetales.

En la mayoría de los átomos no metálicos de cuatro a ocho electrones de valencia en la capa exterior, pero en el átomo de hidrógeno, uno, en el átomo de helio, dos, y en el átomo de boro, tres electrones de valencia, un pequeño radio de un átomo (orbital El radio es inferior a 0.1 nm). Por lo tanto, los átomos de Nemmetalov buscan traer lo faltante a 8E. Esta propiedad de átomos se caracteriza por la electronegitabilidad. Para los átomos no metálicos, los valores de alta electronegabilidad son característicos. Cambia de 2 a 4.

De acuerdo con esto, los no metálicos forman un rango especial:

Flúor - El agente oxidante más fuerte, sus átomos en reacciones químicas no pueden dar electrones, es decir, mostrar propiedades restaurativas.

Los átomos, los no metales están dominados por las propiedades oxidativas, es decir, la capacidad de colocar electrones. Esta habilidad caracteriza el valor de la electronegabilidad, que naturalmente cambia en los períodos y subgrupos.

Los no metales pueden exhibir propiedades de reemplazo, aunque en una extensión significativamente más débil en comparación con los metales: en períodos y subgrupos, su capacidad restaurativa varía en el orden inverso en comparación con el oxidativo.

Las características de los elementos no metálicos y sus compuestos se modifican naturalmente en grupos y períodos.

En períodos (con un aumento en el número de secuencia, es decir, izquierda y derecha):

· Aumenta la carga del núcleo,

· El número de electrones externos aumenta,

· Se reduce el radio de átomos,

· Aumenta la fuerza de la conexión de los electrones con el kernel (energía de ionización),

· Aumenta la electronegabilidad,

· Las propiedades oxidativas están mejoradas. sustancias simples ("No metalismo") (excepto los elementos del grupo VIIIA),

· Debedena las propiedades de rehabilitación de sustancias simples ("Metalidad") (excepto los elementos del Grupo VIIIA),

· Debedena la naturaleza básica de los hidróxidos y los óxidos apropiados,

· Aumenta la naturaleza ácida de los hidróxidos y los óxidos apropiados,

· La valencia en el compuesto con oxígeno aumenta de 3 a 7, la valencia más alta es igual al número de número.

En grupos (con un aumento en el número de secuencia, es decir, de arriba a abajo):

· Aumenta la carga del núcleo,

· Aumenta los átomos (solo en los subgrupos principales),

· La fuerza de la conexión de los electrones con el núcleo disminuye (energía de ionización; solo en los subgrupos principales),

· La electricidad disminuye (solo en los subgrupos principales),

· Debedena las propiedades oxidativas de sustancias simples ("no metalismo"; solo en los subgrupos principales) (excepto los elementos del grupo VIIIA),

· Reforzar las propiedades de restauración de sustancias simples ("Metalidad"; solo en los subgrupos principales) (excepto los elementos del grupo),

· El carácter principal de los hidróxidos y los óxidos apropiados (solo en los subgrupos principales),

· Debedena el carácter ácido de los hidróxidos y los óxidos apropiados (solo en los subgrupos principales),

· Se reduce la estabilidad de los compuestos de hidrógeno (sus aumentos de actividad de reducción; solo en los subgrupos principales),

· La valencia de los elementos no cambia e igual al número de número.

Tipo de comunicación, característica de los no metales:

· Iónico (Ksi) ;

· Cobalent (no polar - en sustancias simples (C1 2)

· Polar - en conexiones unmetall (SCL 2.).

Sin embargo, debe resaltarse especialmente en la posición dual de hidrógeno en el sistema periódico: en I y VII grupos de los subgrupos principales. Esto no es por casualidad. Por un lado, un átomo de hidrógeno, como átomos metales alcalinosTiene en el exterior (y solo uno para ello) una capa electrónica (configuración electrónica 1S 1), que puede dar, mostrando las propiedades del agente reductor.

En la mayoría de sus compuestos, hidrógeno, así como metales alcalinos, muestra el grado de oxidación +1, pero la devolución del electrón en el átomo de hidrógeno es más difícil que el de los átomos de metal alcalino. Por otro lado, átomo de hidrógeno, así como átomos de halógenos, para completar la capa de electrones exteriores, hay una falta de un electrón, por lo que el átomo de hidrógeno puede tomar un electrón, mostrando las propiedades del oxidante y características del grado halógeno de oxidación. -1 en hidruros: compuestos con metales como compuestos metálicos con halógenos - haluros. Pero la adición de un electrón al átomo de hidrógeno ocurre más duro que el halógeno.

En condiciones normales, hidrógeno H2 - gas. Su molécula, como halógenos, dobles.

Elementos del grupo VIII el subgrupo principal - gases inertes o nobles cuyos átomos tienen una capa electrónica externa completa. Configuración electrónica Los átomos de estos elementos son tales que no pueden atribuirse a ningún metales o no metalam. Son aquellos objetos que en el sistema natural están claramente separados por elementos en metales y no metales, lo que ocupa entre ellos la posición fronteriza. Los gases inertes o nobles (la "nobleza" se expresan en inercia) a veces se refieren a no metdelallam, sino puramente formalmente, según los signos físicos. Estas sustancias conservan un estado gaseoso hasta temperaturas muy bajas.

La inercia en las relaciones químicas en estos elementos es relativa. Para Xenon y Crypton, se conocen conexiones con flúor y oxígeno. Sin lugar a dudas, en la formación de estos compuestos, los gases inertes actuaron como agentes reductores.

3. La prevalencia de elementos no metálicos.

Oxígeno y silicioson los elementos más comunes, su participación representa aproximadamente el 70% de la masa de la corteza terrestre. Los elementos raros incluyen yodo, selenio, telurio y algunos otros, se producen miles del porcentaje de la masa de la corteza terrestre. Muchos compuestos no metálicos son un componente obligatorio de organismos vegetales y animales. A elementos organogénicos ("aburrido" sustancias orgánicas: Las proteínas, las grasas, los carbohidratos, los ácidos nucleicos) incluyen: oxígeno O (sobre su participación hay alrededor del 60% del peso corporal humano), C, N, N, P y S. En pequeñas cantidades en los organismos animales y vegetales, f , Oh, yo.

Dos elementos no metálicos representan el 76% de la masa de la corteza terrestre. Esto es oxígeno (49%) y silicona (27%). La atmósfera contiene 0.03% de la masa de oxígeno en la corteza terrestre. Los no metálicos son el 98.5% de la masa de las plantas, el 97.6% del peso del cuerpo humano. El aire, que respiramos, incluye sustancias simples y complejas, también formadas por no metales (oxígeno O 2, nitrógeno, dióxido de carbono CO 2, vapor de agua N2O, etc.).

Hidrógeno - El elemento principal del universo. Muchos objetos espaciales (nubes de gas, estrellas, incluido el sol) más de la mitad consisten en hidrógeno. En el suelo, incluido la atmósfera, la hidrosfera y una litosfera, solo el 0,88%. Pero es por masa, y masa atomica El hidrógeno es muy pequeño. Por lo tanto, el pequeño contenido de ella solo es aparente, y de cada 100 átomos en la Tierra 17 - Atomos de hidrógeno.

4. Los no metales son sustancias simples. Estructura.

En sustancias simples, los átomos no metálicos están asociados con un enlace no polar covalente; No hay vínculos químicos en los gases nobles. Debido a esto, se forma un sistema electrónico más estable que en átomos aislados. Al mismo tiempo, solo (por ejemplo, en moléculas de hidrógeno H 2, CL 2 moléculas halógenas, VG 2), doble (por ejemplo, en moléculas de oxígeno) son desencadenantes (por ejemplo, en nitroles) enlaces covalentes.

Nos dirigimos a la consideración de la estructura de las moléculas no metálicas. Los no metálicos forman las moléculas monatómicas y ductómicas.

Los no metdelams monoatómicos incluyen gases inertes, prácticamente no reaccionar incluso con las sustancias más activas. Los gases inertes están ubicados en el grupo VIII del sistema periódico, y las fórmulas químicas de las sustancias simples correspondientes son las siguientes: Él, NE, AR, KR, XE y RN.

Algunos no metales forman moléculas diatómicas. Estos son halógenos - F 2, CL 2, BR 2, I 2 (elementos del grupo VII del sistema periódico), así como H2, N 2, O 2. Los átomos de ozono, fósforo, azufre, desde un número mayor de átomos (O 3, P 4, S 8), gases inertes, de un átomo (no, NE, AR, KR).

Para sustancias de no metales, que están en estado sólido, hacen que una fórmula química sea bastante difícil. Los átomos de carbono en el grafito están conectados entre sí de diferentes maneras. Seleccione una molécula separada en las estructuras anteriores es difícil. Al escribir las fórmulas químicas, como las sustancias, como en el caso de los metales, se asume se introduzca que tales sustancias consisten solo en átomos. Fórmulas químicas, mientras se registra sin índices - C, SI, S, etc.

Los no metálicos más típicos tienen una estructura molecular, y menos típicos, no elásticos. Esto explica la diferencia entre sus propiedades.

1. Estructura molecular. Estos no metales en estado sólido.latestales de cristal molecular. En este caso, en cada molécula, los átomos están conectados con un enlace bastante covalente, pero las moléculas individuales entre sí en los cristales de la sustancia están muy débilmente conectados. Por lo tanto, en condiciones normales, la mayoría de estas sustancias son gases o sólidos. fusión baja Y solo el único bromo (VG 2) es un líquido. Todas estas sustancias de la estructura molecular, tan volátil. En estado sólido, son de baja solución salina debido a la interacción intermolecular débil, sosteniendo sus moléculas en el cristal, y son capaces de sublimación.

No metales moleculares: H 2, N 2, P 4 (fósforo blanco), como 4, O 2, O 3, S 8, F 2, CL 2, I 2. Los gases nobles (él, NE, AR, KR, KX, RN) también pueden atribuirlos, cuyos átomos son como "Matlas".

2. Estructura atómica. Estos no metallineslatestales de cristal atómica , por lo tanto, tienen una gran dureza y temperaturas de fusión muy altas. Estas sustancias están formadas por largas cadenas de átomos. Debido a la alta resistencia de los enlaces covalentes, tienden a tener una alta dureza, y cualquier cambio asociado con la destrucción de los enlaces covalentes en sus cristales (fusión, evaporación) se realiza con una consideración de alta energía. Muchas esas sustancias tienen altas temperaturas de fusión y ebullición, y su volatilidad es bastante pequeña.

No metales nemoleculares: B (varios modificaciones alotrópicas), C (grafito), c (diamante), si, g ge, p (rojo), p (negro), como, se, te. Todos ellos sólidos, silicona, germanio, selenio y otros tienen propiedades semiconductoras.

La causa de una amplia variedad de propiedades físicas de los no metales radica en una estructura diferente de las decisiones cristalinas de estas sustancias.

Parte de los no metales tiene lattice de cristal atómico. Los cristales de tales sustancias consisten en átomos conectados por enlaces covalentes duraderos. Tales no metales están en un estado agregado sólido y son no volátiles. Ejemplos de tales sustancias son el diamante, el grafito, el fósforo rojo y el silicio.

Modelos de diamantes de cristal (izquierda) y grafito. Los cristales de estas modificaciones alotrópicas consisten en átomos de carbono conectados por enlaces covalentes. Los cristales de grafito, en contraste con los cristales de diamantes, se componen de capas separadas, que se encuentran entre sí, al igual que las hojas de papel en el libro.

Muchos elementos no metálicos forman varias sustancias simples: modificaciones alotrópicas.

La alotropía es la capacidad de los átomos de un elemento químico para formar varias sustancias simples. Y estas simples sustancias - modificaciones alotrópicas o modificaciones.

La alotropía se puede asociar con una composición diferente de las moléculas: un número diferente de átomos en la molécula (O 2 y O 3), y con una estructura diferente de los cristales. Las modificaciones alotrópicas formadas por el mismo elemento químico difieren significativamente entre sí tanto en la estructura como en las propiedades.

Definición

Nemetalla - Elementos químicos cuyos átomos toman electrones para completar el nivel de energía externa, formando iones cargados negativamente.

La configuración electrónica de los electrones de valencia no metales en forma general - NS 2 NP 1-5 Excepción es hidrógeno (1S 1) y helio (1S 2), que también se consideran como no metales.

Los no metales generalmente tienen un amplio espectro de grados de oxidación en sus compuestos. Más Los electrones en el nivel de energía externa en comparación con los metales determinan su mayor capacidad para conectar los electrones y la manifestación de alta actividad oxidativa.

Si en el sistema periódico para gastar mentalmente una diagonal de Beryllium a Astana, entonces los elementos no metálicos estarán en la esquina superior derecha de la tabla. Entre los no metales hay un elemento S - hidrógeno; P-Elements Boron; carbono, silicio; Nitrógeno, fósforo, arsénico, oxígeno, azufre, selenio, telurio, halógenos y astat. Los elementos del grupo VIII son gases inertes (nobles) que tienen un nivel de energía externo completamente completado y no se pueden atribuir a ningún metales o no metalam.

Los no metálicos tienen una alta afinidad del electrón, la electronegatividad y el potencial redox.

Propiedades químicas Nemmetalov

Mantenimiento propiedades químicas Nemetalles (comunes a todos) es:

- Interacción con metales.

2NA + CL 2 \u003d 2NACL

6li + n 2 \u003d 2li 3 n

2ca + o 2 \u003d 2cao

- Interacción con otros no metales.

3h 2 + n 2 \u003d 2nh 3

H 2 + BR 2 \u003d 2HBR

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5

2F 2 + O 2 \u003d 2OF 2

S + 3F 2 \u003d SF 6,

C + 2CL 2 \u003d CCL 4

Cada no-Metall tiene propiedades químicas específicas características solo para ello, que se consideran en detalle en el estudio de cada no-metalium por separado.

Propiedades físicas Nemmetalov

El flúor, el cloro, el oxígeno, el nitrógeno, el hidrógeno y los gases inertes son sustancias gaseosas, yodo, astat, azufre, selenio, telefono, fósforo, arsénico, carbono, silicio, sustancias de propiedad de boro; Broma broma.

Nemetallas se encuentran en la corteza terrestre (la mayoría de ellos oxígeno y silicio, el 76% de la masa de la corteza terrestre, así como, así como, yo, TE, pero en cantidades muy a la gráfica), en el aire (nitrógeno y oxígeno), en la composición de la masa de la planta (98, 5% - carbono, hidrógeno, oxígeno, azufre, fósforo y nitrógeno), así como la base de la masa humana (97.6% - - carbono, hidrógeno, oxígeno, azufre, fósforo y nitrógeno ). El hidrógeno y el helio son parte de los objetos espaciales, incluido el sol. La mayoría de las veces en la naturaleza, los no metales se encuentran en forma de compuestos.

Obtención de no metalles

La variedad de no metales generó una variedad de métodos para su preparación, por lo que se obtiene hidrógeno como métodos de laboratorio, por ejemplo, mediante la interacción de metales con ácidos (1) y métodos industriales, por ejemplo, conversión de metano (2).

Zn + 2hcl \u003d zncl 2 + h 2

CH 4 + H 2 O \u003d CO + 3H 2 (Temperatura 900C)

La preparación de halógenos se lleva a cabo principalmente por ácidos de hidrógeno halógeno oxidante:

MNO 2 + 4HCL \u003d MNCL 2 + CL 2 + 2H 2 O

K 2 CR 2 O 7 + 14HCL \u003d 3CL 2 + 2KCL + 2CL 3 + 7H 2 O

2kmno 4 + 16hcl \u003d 2 MNCL 2 + 5CL 2 + 8H 2 O + 2KCL

Para obtener oxígeno, se utilizan las respuestas de la descomposición térmica de sustancias complejas:

2kmno 4 \u003d K 2 MNO 4 + MNO 2 + O 2

4K 2 CR 2 O 7 \u003d 4K 2 CRO 4 + 2CR 2 O 3 + 3O 2

El azufre se obtiene mediante la oxidación incompleta de sulfuro de hidrógeno (1) o por la reacción del VACADER (2):

H 2 S + O 2 \u003d 2S + 2H 2 O (1)

2h 2 S + SO 2 \u003d 3S ↓ + 2H 2 O (2)

Para producir nitrógeno, se utiliza la reacción de descomposición de nitrito de amonio:

NANO 2 + NH 4 CL \u003d N 2 + NACL + 2H 2 O

El método principal de obtener fósforo es del fosfato de calcio:

CA 3 (PO 4) 2 + 3SIO 2 + 5C \u003d 3CASIO 3 + 5CO + 2P

Ejemplos de resolución de problemas.

Ejemplo 1.

La tarea ¿Qué volumen de óxido de carbono (IV) (n. Y.) resulta cuando la descomposición de piedra caliza que pesa 500 g que contiene 20% de impurezas?
Decisión Escribimos la ecuación de reacción:

Caco 3 \u003d CAO + CO 2

Encontramos una masa de carbonato de calcio puro (sin impurezas):

m (caco 3) \u003d m (piedra caliza) × (mezcla 1-Ω)

m (caco 3) \u003d 500 × (1-0.2) \u003d 400 g

Encuentra la cantidad de sustancia Caco 3:

v (caco 3) \u003d m (caco 3) / m (caco 3)

v (caco 3) \u003d 400/100 \u003d 4 Mole

Según la ecuación.

v (caco 3) \u003d v (CO 2) \u003d 4 Mole

Luego el volumen de dióxido de carbono.

Nemetalla - Elementos con el 14 al 16º grupo de mesa MENDELEEV. Casi no conducen electricidad y calor. Los no metales son muy frágiles y prácticamente no doblados y otras deformaciones. Pueden existir en 2 de los 3 estados de materia a temperatura ambiente: gas (por ejemplo, oxígeno) y sólidos (por ejemplo, carbono). Los no metales, no poseen un brillo de metal y no reflejan la luz.

La interacción de no metales con sustancias simples.

1. Interacción no metálica con metales:

2NA + CL 2 \u003d 2NACL,

FE + S \u003d FES,

6li + n 2 \u003d 2li 3 n,

2ca + o 2 \u003d 2cao.

en tales casos, los no metales exhiben propiedades oxidativas (se toman electrones, formando partículas cargadas negativamente).

2. La interacción de los no metales con otros no metales:

  • interactuando con hidrógeno, casi todos los no metales exhiben propiedades oxidativas, al tiempo que forman compuestos de hidrógeno volátiles: hidruros covalentes:

3h 2 + n 2 \u003d 2nh 3,

H 2 + BR 2 \u003d 2HBR;

  • interactuando con oxígeno, todos los no metales, excepto el fluoruro, exhiben propiedades de reemplazo:

S + O 2 \u003d SO 2,

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5;

  • cuando la interacción con el flúor flúor es un agente oxidante, y el agente reductor de oxígeno:

2F 2 + O 2 \u003d 2OF 2;

  • los no metales interactúan entre sí, el metal más electronegativo desempeña el papel del oxidante, menos electronegativo: el papel del agente reductor:

S + 3F 2 \u003d SF 6,

Los elementos químicos: los no metales son solo 16, pero dos de ellos, el oxígeno y el silicio representan el 76% de la masa de la corteza terrestre. Los no metales son del 98.5% de la masa de las plantas y el 97.6% de la masa de humanos. Desde el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el azufre, el fósforo y el nitrógeno consisten en todas las sustancias orgánicas más importantes, son elementos de la vida. El hidrógeno y el helio son los elementos principales del universo de ellos consisten en todos los objetos espaciales, incluido nuestro sol.

Los no metales son elementos químicos cuyos átomos toman electrones para completar el nivel de energía externa, al mismo tiempo que forman iones cargados negativamente. Casi todos los no metales tienen radios relativamente pequeños y una gran cantidad de electrones en el nivel de energía externa de 4 a 7, se caracterizan por valores de electronegabilidad alta y propiedades oxidativas.

Si en el sistema periódico para llevar a cabo una diagonal de berilio a astatu, entonces los elementos, no metales estarán a la izquierda, y el metal de la izquierda, los elementos de todos los subgrupos laterales, lanthanoids y actinoides lo incluyen. Los elementos ubicados cerca de la diagonal, por ejemplo, berilio, aluminio, titanio, germanio, antimonio, tienen un carácter dual y pertenecen a metaloides. Los elementos 18 del grupo son gases inertes, tienen una capa electrónica externa completamente completada, a veces se relacionan con no metalam, pero formalmente, de acuerdo con los signos físicos.

Las configuraciones electrónicas de los elementos de los electrones de valencia-no metales se muestran en la tabla:

Patrones en el cambio de las propiedades de los elementos no metálicos.

En el período con el aumento de la carga del kernel (de izquierda a derecha):

  • el radio del átomo disminuye.
  • el número de electrones en el nivel de energía externo aumenta,
  • aumenta la electricidad,
  • las propiedades oxidativas se mejoran,
  • las propiedades no metálicas se mejoran.

En un grupo con la altura de la carga del kernel (de arriba a abajo):

  • el radio del átomo aumenta.
  • el número de electrones en el nivel de energía externo no cambia,
  • la electricidad disminuye,
  • las propiedades oxidativas se debilitan,
  • las propiedades no metálicas se debilitan.

De este modo, a través de la derecha y, por encima, es un elemento en el sistema periódico, más brillante se expresan sus propiedades no metálicas.

No metales en el subgrupo principal del grupo IV del sistema periódico D.I. Mendeleev es carbono y silicio. En el nivel de energía externo de estos elementos hay 4 electrones (NS 2 NP 2). En su compuestos inorgánicos El carbono tiene un grado de oxidación de +2 (en un estado no excitado) y +4 (en el estado excitado). En compuestos orgánicos, el grado de oxidación de carbono puede ser cualquiera de -4 a +4.

Para Silicon más estable, el grado de oxidación es +4. El carbono y el silicio forman óxidos de ácido de la fórmula general EO 2, así como los compuestos de hidrógeno volátiles de la fórmula general de EN 4.

No metales en el grupo el subgrupo principal del sistema periódico D.I. MENDELEEV son nitrógeno, fósforo, arsénico. En el nivel de energía externo de estos elementos hay cinco electrones: NS 2 NP 3. El nitrógeno en sus compuestos puede exhibir el grado de oxidación -3, -2, +1, +2, +3, +4, +5.
Para el fósforo se caracterizan por el grado de oxidación -3, +3, +5. Dado que el átomo de nitrógeno no tiene un SubFrame D, no puede ser cincowalentados, pero es capaz de formar un cuarto enlace covalente en el mecanismo de los donantes-aceptores. Con un aumento en el número de secuencia dentro del subgrupo, aumenta los radios de los átomos y los iones, la energía de ionización disminuye. Hay un debilitamiento de propiedades no metálicas y un aumento en metálico.
Con oxígeno, los elementos del subgrupo principal de los grupos V forman óxidos más altos de la composición R2O 5. Todos ellos son óxidos ácidos. Con hidrógeno, hidrógeno, fósforo y forma arsénica, compuestos gaseosos volátiles de la composición de EN 3.

No metales del subgrupo principal VI del grupo del sistema periódico D.I. Mendeleev es oxígeno, azufre, selenio y telurio. Configuración del nivel electrónico externo de estos elementos NS 2 NP 4. En sus compuestos, exhiben los grados más característicos de oxidación -2, +4, +6 (excepto el oxígeno). Con un aumento en el número de secuencia dentro del subgrupo, la energía de la ionización disminuye, aumenta el tamaño de los átomos y los iones, los signos no metálicos de los elementos se debilitan y los aumentos de metal. El azufre y el selenio forman óxidos más altos de tipo RO 3. Estos compuestos son óxidos ácidos típicos que corresponden a Ácidos fuertes Tipo H 2 RO 4. Para los no metales, el subgrupo principal VI del grupo se caracteriza por compuestos de hidrógeno volátiles de la fórmula general H 2 R. En este caso, la polaridad y la fuerza de la comunicación se debilitan de H2O a H 2 TE. Todos los compuestos de hidrógeno distintos del agua son sustancias gaseosas. Las soluciones acuosas H 2 S, H 2 SE, H 2 TE son ácidos débiles.

Los elementos del grupo VII del subgrupo principal: flúor, cloro, bromo, yodo son típicos no metales. El grupo Nombre de estos elementos: halógenos de los halos griegos - sal y genes - pastel. Configuración del nivel electrónico externo de estos halógenos NS 2 NP 5. El grado más característico de la oxidación de halógeno -1. Además, el cloro, el bromo y el yodo pueden exhibir el grado de oxidación + 3, + 5, + 7. Dentro de cada período de halógenos, los elementos más electronegativos. Dentro del subgrupo cuando se mueve de flúor a astatu, un aumento en el radio de un átomo, las propiedades no metálicas disminuyen, una disminución en las propiedades de reducción oxidativa y creciente. Todos los halógenos forman sustancias simples - Moléculas ductómicas de Hal 2. El flúor es el electrodicativo de los elementos químicos. En todos sus compuestos tiene el grado de oxidación -1. Los óxidos halógenos más altos (excepto el flúor) tienen una fórmula general R2O 7, son óxidos ácidos. Corresponde a los ácidos fuertes de la fórmula general HRO 4 (R \u003d CL, BR). Compuestos de hidrógeno halógenos: las razas de halógenas tienen una fórmula general HHAL. Ellos soluciones acuosas Son ácidos cuya fuerza aumenta de HF a HI. Para halógenos, hay un patrón: cada halógeno anterior es capaz de empujar hacia afuera a partir de sus compuestos con metales y hidrógeno, por ejemplo: CL 2 + 2KBR \u003d 2KCL + BR 2.

La característica general de los no metales.

Nemetalla - Elementos químicos que forman cuerpos simples que no tienen propiedades características de los metales. La característica de alta calidad de los no metales es la electronegatividad.

Electricidad - Esta es la capacidad de polarizar el enlace químico, para retrasar los pares electrónicos generales.

Nemetallam incluye 22 elementos.

La posición de los elementos no metálicos en sistema periódico Elementos químicos

1er periodo

2do periodo

3er periodo

4º período

5º período

6º período

Como se puede ver en la tabla, los elementos no metálicos se encuentran principalmente en la parte superior derecha del sistema periódico.

La estructura de los átomos Nemetalles.

Una característica característica de los no metales es mayor (en comparación con los metales) el número de electrones en el nivel de energía externo de sus átomos. Esto determina su mayor capacidad para colocar electrones adicionales y manifestar una actividad oxidativa más alta que de los metales. Propiedades oxidativas especialmente fuertes, es decir, la capacidad de colocar electrones, exhibir los no metales en los 2º y 3º períodos de los grupos VI-VII. Si comparas la ubicación de los electrones por orbitales en átomos de flúor, cloro y otro halógeno, entonces se puede juzgar sobre sus propiedades distintivas. No hay un átomo de flúor de fluoruro orbital. Por lo tanto, los átomos de flúor pueden mostrar solo la valencia I y el grado de oxidación: 1. El oxidante más fuerte es flúor. En los átomos de otro halógeno, por ejemplo, en el átomo de cloro, hay orbitales D libres a nivel de energía. Debido a esto, la ruptura de los electrones puede ocurrir de tres maneras diferentes. En el primer caso, el cloro puede manifestar el grado de oxidación +3 y formar el cloruro de HCLO 2, que corresponde a la sal de clorito, por ejemplo, el cloro de potasio KCLO 2. En el segundo caso, el cloro puede formar compuestos en los que el grado de oxidación de cloro es +5. Tales compuestos incluyen el ácido de HCLO 3 clorado y sus sales: cloratos, tales como clorado de potasio KCLO 3 (sal Bertolet). En el tercer caso, el cloro muestra el grado de oxidación +7, por ejemplo, en el ácido cloroico HCLO 4 y en sus sales, muelles (en perclorato de potasio KCLO 4).

Los edificios de moléculas no metálicas. Propiedades físicas Nemmetalov

En el estado gaseoso a temperatura ambiente son:

    hidrógeno - H 2;

    nitrógeno - n 2;

    oxígeno - O 2;

    fluorine - F 2;

    cloro - CI 2.

E gases inertes:

    helio - él;

    neon - ne;

    argón - ar;

    krypton - KR;

    xenon - xe;

    radon - rn).

En un líquido - Bromine - BR.

En sólido:

  • carbono - c;

    sILICON - SI;

    fósforo - p;

  • arsénico - como;

    selenio - se;

    tellur - te;

  • astat - en.

Es mucho más rico en los no metales y una gama de colores: rojo - fósforo, marrón - en bromo, amarillo - en azufre, amarillo-verde - en cloro, púrpura - en el vapor del yodo, etc.

Los no metálicos más típicos tienen una estructura molecular, y menos típicos, no elásticos. Esto explica la diferencia entre sus propiedades.

Composición y propiedades de sustancias simples - no metales.

Los no metálicos forman las moléculas monatómicas y ductómicas. A monatómico Nemmetallam incluye gases inertes, prácticamente no reaccionar incluso con las sustancias más activas. Los gases inertes están ubicados en el grupo VIII del sistema periódico, y las fórmulas químicas de las sustancias simples correspondientes son las siguientes: Él, NE, AR, KR, XE y RN.

Algunas formas no metálicas dihomatomía moléculas. Estos son H 2, F 2, CL 2, BR 2, CL2 (elementos VII del grupo de sistemas periódicos), así como oxígeno O 2 y Nitrógeno N 2. De trehatómico Las moléculas consisten en gas ozono (O 3). Para sustancias de no metales, que están en estado sólido, hacen que una fórmula química sea bastante difícil. Los átomos de carbono en el grafito están conectados entre sí de diferentes maneras. Seleccione una molécula separada en las estructuras anteriores es difícil. Al escribir las fórmulas químicas, como las sustancias, como en el caso de los metales, se asume se introduzca que tales sustancias consisten solo en átomos. Fórmulas químicas, mientras se registra sin índices: C, SI, S, etc. Tales sustancias, como el ozono y el oxígeno que tienen la misma composición de calidad (ambos consisten en el mismo elemento, oxígeno), sino que difieren por los átomos del número en la molécula, tienen Diferentes propiedades. Por lo tanto, el olor a oxígeno no tiene, mientras que el ozono tiene un olor agudo que sentimos durante una tormenta eléctrica. Las propiedades de los no metales sólidos, grafito y diamantes, que también tienen la misma composición de calidad, pero la estructura diferente es bruscamente diferente (grafito frágil, diamante sólido). Por lo tanto, las propiedades de la sustancia se determinan no solo composición cualitativaPero también cuántos átomos están contenidos en la molécula de sustancias y cómo están interconectados. Los no metales en forma de cuerpos simples se encuentran en un estado sólido o gaseoso (excluyendo bromo - líquido). No tienen propiedades físicas inherentes a los metales. Los no metálicos sólidos no tienen una característica brilla de metal, generalmente son frágiles, de mala conducta corriente eléctrica y calor (excepto el grafito). El boro cristalino en (así como el silicio cristalino) tiene un punto de fusión muy alto (2075 ° C) y una gran dureza. La conductividad eléctrica del boro con un aumento de la temperatura aumenta enormemente, lo que hace posible aplicarlo ampliamente en técnicas de semiconductores. Suplemento de boro a acero y al aluminio, cobre, aleaciones de níquel, etc. Mejora sus propiedades mecánicas. Boruros (compuestos de boro con algunos metales, por ejemplo, con titanio: TIB, TIB 2) son necesarios en la fabricación de partes de motores a chorro, cuchillas de turbina de gas. Como se puede ver desde el Esquema 1, Carbono, con, Silicon - Si, Bor, tiene una estructura similar y posee algunos propiedades comunes. Como sustancias simples, se encuentran en dos modificaciones, en cristalino y amorfo. Las modificaciones cristalinas de estos elementos son muy sólidas, con altas temperaturas de fusión. El silicio cristalino tiene propiedades semiconductoras. Todos estos elementos forman compuestos con metales: carburos, silicidas y boruros (CAC 2, AL4 C3, FE3 C, MG 2 SI, TIB, TIB 2). Algunos de ellos tienen una mayor dureza, como Fe 3 C, TIB. El carburo de calcio se utiliza para obtener acetileno.

Propiedades químicas Nemmetalov

De acuerdo con los valores numéricos de las electristas relativas, la negatividad, las habilidades de oxidación no metálicas aumentan en el siguiente orden: Si, B, H, P, C, S, I, N, CL, O, F.

No metales como agentes oxidantes.

Las propiedades oxidativas de los no metales se manifiestan en su interacción:

    con metales: 2NA + CL 2 \u003d 2NACL;

    con hidrógeno: H 2 + F 2 \u003d 2HF;

    con no metales, que tienen una electronegitabilidad más baja: 2p + 5s \u003d P 2 S 5;

    con algunas sustancias complicadas: 4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H 2 O,

2Fecl 2 + CL 2 \u003d 2 FECL 3.

Los no metálicos como agentes reductores.

    Todos los no metales (excepto el flúor) exhiben propiedades de reemplazo cuando interactúan con el oxígeno:

S + O 2 \u003d SO 2, 2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O.

El oxígeno en el compuesto con flúor también puede mostrar un grado positivo de oxidación, es decir, ser un agente reductor. Todos los demás no metales muestran propiedades de reemplazo. Por ejemplo, el cloro directamente con el oxígeno no está conectado, sino una forma indirecta de obtener sus óxidos (CL2O, Clo 2, CL2O2), en el que el cloro muestra un grado positivo de oxidación. El nitrógeno a alta temperatura está conectado directamente al oxígeno y muestra las propiedades de rehabilitación. Incluso más fácil con el oxígeno reacciona el azufre.

    Muchos no metales muestran propiedades de reemplazo cuando interactúan con sustancias complejas:

Zno + C \u003d ZN + CO, S + 6HNO 3 Concrease \u003d H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O.

    También hay tales reacciones en las que el mismo no metal sea el agente oxidante y el agente reductor:

Cl 2 + H 2 O \u003d HCl + HCLO.

    El flúor es el más típico de no leche, que es propiedades reductoras no características, es decir, la capacidad de dar electrones en reacciones químicas.

Compuestos unmetalov

Los no metálicos pueden formar compuestos con diferentes enlaces intramoleculares.

Tipos de conexiones unmetall

Las fórmulas generales para los compuestos de hidrógeno por grupos de sistema periódico de elementos químicos se muestran en la tabla:

Compuestos de hidrógeno no volátiles.

Compuestos de hidrógeno volátiles

Con las formas de hidrógeno de metales (para algunos compuestos) no volátiles que son sustancias sólidas. estructura no mecular. Por lo tanto, sus puntos de fusión son relativamente altos. Con las no metalizas, la hidrógeno forma compuestos volátiles de la estructura molecular (por ejemplo, el fluoruro de HF, el sulfuro de hidrógeno H 2 S, el amoniaco NH3, el metano CH 4). En condiciones normales, estos son gases o fluidos volátiles. Cuando se disuelve en agua, los compuestos de hidrógeno de halógenos, el azufre, el selenio y el telurio forman ácidos de la misma fórmula que los compuestos de hidrógeno en sí mismos: HF, HCl, HBR, HI, H 2 S, H 2 SE, H 2 TE. Cuando el agua de amoníaco se forma en la disolución del agua, el agua de amoníaco está formulada, generalmente denota por la fórmula NH4 OH y se llama hidróxido de amonio. También se denota por la fórmula NH3 3 ∙ H2O y se llama hidrato de amoníaco.

Oxígeno no metálico forma óxidos ácidos. En un solo óxido, exhiben el grado máximo de oxidación igual al número del grupo (por ejemplo, por lo que 2, n 2 O 5), y otros son más bajos (por ejemplo, por lo que 2, n 2 O 3). Los ácidos ácidos corresponden a ácido, con dos ácidos de oxígeno de un no metalol, el que exhibe un mayor grado de oxidación. Por ejemplo, Ácido nítrico HNO 3 es más fuerte que el HNO 2 nitrogenado, y ácido sulfúrico H 2 SO 4 es más fuerte que el azufre H 2 SO 3.

Características compuestos de oxígeno Nemmetalov

    Las propiedades de los óxidos más altos (es decir, los óxidos, que incluyen un elemento de este grupo con el mayor grado de oxidación) en los períodos de izquierda a derecha, cambia gradualmente de la principal a ácida.

    En grupos de arriba a abajo. propiedades ácidas Los óxidos más altos se debilitan gradualmente. Esto puede ser juzgado por las propiedades de los ácidos correspondientes a estos óxidos.

    El aumento en las propiedades ácidas de los óxidos más altos de los elementos correspondientes en los períodos de izquierda a derecha se debe al aumento gradual en la carga positiva de los iones de estos elementos.

    En los subgrupos principales del sistema periódico de elementos químicos en la dirección de arriba a abajo, se reducen las propiedades ácidas de los óxidos más altos de los no metales.

Halógenos.

La estructura de los átomos halógenos.

Los halógenos incluyen elementos del grupo VIII del sistema periódico, los átomos de estos elementos contienen siete electrones en el nivel de energía externa y hasta que carece de solo un electrón, por lo que halógenos exhiben propiedades oxidativas brillantes. En un subgrupo con un aumento en el número de secuencia, estas propiedades se reducen debido a un aumento en el radio de los átomos: las propiedades de rehabilitación de ellos aumentan de flúor a Astanat. De manera similar, se reduce el valor de la electrónica relativa del halógeno. Como el elemento más electronegativo, el flúor en las conexiones con otros elementos exhibe un grado constante de oxidación. -1 . Los halógenos restantes pueden exhibir tanto el grado de oxidación en los compuestos con metales, hidrógeno y menos elementos electronegativos y grados impares positivos de oxidación de +1 antes de +7 En los compuestos con más elementos electronegativos: oxígeno, flúor.

Sustancias simples halógenas y sus propiedades.

Cloro, bromo y yodo en vasos de vidrio.

Describiendo sustancias simples: halógenos, es necesario recordar la principal información teórica sobre los tipos. enlace químico y la estructura cristalina de la sustancia. En las moléculas diatómicas de los átomos de halógeno se asocian con un enlace no polar covalente. D · · g o Señor. y tener una celosía de cristal molecular.

Bajo condiciones normales F. 2 - amarillo brillante, con gas de naranja, Cl. 2 - gas venenoso amarillo-verde con un olor característico y plurístico, Br. 2 - el líquido marrón volátil (los pares de bromo son muy venenosos, quemaduras bromoman muy dolorosas y no sanan durante mucho tiempo), pero I. 2 - Sustancia cristalina sólida capaz de sublimación. En fila F. 2, Cl 2 , Br. 2 , I. 2 - La densidad de sustancias simples está creciendo, y aumenta la intensidad del color. En consecuencia, en el cambio en las propiedades de los átomos y sustancias simples: halógeno, se manifiesta el mismo patrón: con un aumento en el número de secuencia, las propiedades no metálicas se debilitan y se mejoran.

Propiedades químicas del halógeno.

    La interacción de halógenos con metales con la formación de haluros:

2NA + I 2 - 2NA +1 I -1 (yoduro de sodio);

2A + 3I 2 \u003d 2Al +3 I 3 -1 (yoduro de aluminio);

2A + 3BR 2 \u003d 2Al +3 BR 3 -1 (bromuro de aluminio).

En las reacciones de los metales de los subgrupos laterales (metales de transición) con halógenos, los haluros se forman con un gran grado de oxidación de metal, por ejemplo:

2FE + 3CL 2 \u003d 2FECL 3,

pero 2nsl + Fe \u003d FECL 2 + H 2.

    La interacción de halógenos con hidrógeno con la formación de criadores de halógenos (tipo de comunicación: polar covalente, tipo de cuadrícula - molecular). Comparación de la velocidad reacciones químicas Diferentes halógenos con hidrógeno hacen posible repetir la dependencia de la misma en la naturaleza de las sustancias reactivas. Por lo tanto, el flúor tiene tanta velocidad de reacción, que interactúa con hidrógeno con una explosión, incluso en la oscuridad. La reacción de cloro con hidrógeno en condiciones normales es lenta y solo cuando se enciende o la iluminación, su velocidad aumenta muchas veces (se produce la explosión). Incluso es más lento interactuar con hidrógeno en bromo y yodo, y la última reacción ya se está convirtiendo en un carácter endotérmico:

Solo la flúor interactúa con hidrógeno irreversible, los halógenos restantes dependiendo de las condiciones también pueden dar una reacción reversible.

Las soluciones acuosas de los refrescos de hidrógeno halógeno son ácidos: HF: hidrógeno fluoruro (fontanería), cloruro de HCL (hidrógeno), HBR-BOMOMOMODNAYA, hidrógeno de hiodio.

    Halógenos interactúan con el agua:

2F 2 + 2N2 O \u003d 4HF + O 2

El agua en el flúor está ardiendo, el oxígeno no es la causa, sino por la consecuencia de la quema, hablando en un papel inusual del agente reductor.

    Para caracterizar la capacidad de algunos halógenos (no átomos de halógeno y sustancias simples) a la OSS de otras soluciones de sus compuestos, el "rango de actividad" de halógenos, que está escrito de la siguiente manera:

F 2\u003e SL 2\u003e BR 2\u003e I 2,

i.E. Propiedades oxidativas disminuyen.

Por lo tanto, el cloro desplaza el bromo y el yodo (pero no el flúor), y el bromo es capaz de usar solo yodo de soluciones de las sales correspondientes:

2NABR + CL 2 \u003d 2NASL + BR 2

2ki + br 2 \u003d 2kvr + i 2.

Importancia biológica y el uso de halógeno

Flúorjuega un papel muy importante en la vida de las plantas, los animales y el hombre. Sin flúor, el desarrollo del esqueleto hueso y especialmente los dientes es imposible. El contenido de flúor en los huesos es de 80-100 mg por 100 g de materia seca. En el esmalte, la flúor está presente en forma de compuesto CA 4 F 2 (PO 4) 2 y le da dureza y blancura. Con la falta de flúor en el cuerpo humano, un tejido dental está leído (caries), y su exceso contribuye a la enfermedad de los dientes con fluorosis. La necesidad diaria de una persona en flúor es de 2-3 mg. Cloro(iones de cloro) es más importante para la vida animal y humana que para las plantas. Es parte de los riñones, pulmones, bazo, sangre, saliva, cartílago, cabello. Los iones de cloro regulan el sistema de amortiguador de sangre. El cloruro de sodio es una parte integral del plasma sanguíneo y el líquido espinal y participa en la regulación del intercambio de agua en el cuerpo. El ácido clorhídrico libre es parte de jugo gastrico Todos los mamíferos y participan activamente en la digestión. Una persona sana está contenida en el estómago 0.2-0.3% de ácido clorhídrico. La falta de cloro en el cuerpo conduce a la taquicardia, disminución. presion arterial, calambres. Una cantidad suficiente de cloro está contenida en hortalizas como el apio, los rábanos, los pepinos, la col blanca, el eneldo, la pimienta, las cebollas, la alcachofa. Bromotambién entre los oligoelementos necesarios y es la mayor parte de todo lo que está contenido en la glándula pituitaria, la sangre. Glándula tiroidea, glándulas suprarrenales. Las bromidas en dosis pequeñas (0.1-0.3 adultos) no son positivamente válidas sistema nervioso Como amplificadores de procesos de frenado en la corteza cerebral. En la naturaleza, el bromuro se acumula en plantas como el centeno, el trigo, la cebada, las papas, las zanahorias, la cereza, las manzanas. Muchos bromo se encuentran en el queso holandés. Yodo En el cuerpo humano comienza a acumularse en el útero. En la hormona de la glándula tiroides de hombre - tiroxina, contiene el 60% del yodo asociado. Esta hormona con flujo sanguíneo entra en el hígado, los riñones, las glándulas lácteas, el tracto gastrointestinal. La desventaja del yodo en el cuerpo humano causa enfermedades como el bocio endémico y el cretinismo, en los que el crecimiento se desarrolla el retraso y el retraso mental. En combinación con otros elementos, el yodo contribuye al crecimiento y las respingrías de los animales, mejora su salud y fertilidad. Los principales proveedores de yodo para una persona son cereales, berenjenas, frijoles, repollo blanco y color, papas, cebollas, zanahorias, pepinos, calabaza, ensalada, col, calamar.

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