1

2 Неметаллы – это химические элементы, атомы которых легко принимают электроны для завершения внешнего энергетического уровня, образуя при этом отрицательно заряженные ионы. Элементы-неметаллы расположены в конце периодов и имеют электронную конфигурацию внешнего слоя, близкую к конфигурации ближайшего инертного газа или равную ей. Практически все неметаллы имеют сравнительно малые радиусы, для них характерны высокие значения электроотрицательности и окислительные свойства.

3 Среди неметаллов два элемента водород и гелий относятся к s-семейству, все остальные принадлежат к р-семейству. На внешнем электронном слое у атомов неметаллов находится различное число электронов: у атома водорода- один электрон (1s'), у атома гелия - два электрона, у атома бора три электрона. Однако атомы большинства неметаллов, в отличие от атомов металлов, на внешнем электронном слое имеют большое число электров от 4 до 8. Все вещества-неметаллы образованы атомами, связанными между собой ковалентной неполярной связью. Они могут иметь молекулярное строение, как молекулы водорода, кислорода, азота и др. или атомное строение, как кристаллы алмаза или бора.

4

5

6

7

8 Роль неметаллов и их соединений в природе очень велика. Неметаллы составляют более 84% от массы почвы, 98,5% от массы растений и 97,6% от массы тела человека. Шесть неметаллов углерод, водород, кислород, азот, фос- фор и сера являются органогенными элементами, так как входят в состав молекул белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Воздух, которым мы дышим, представляет собой смесь простых и сложных веществ, образуемых не- металлами (кислород, азот, углекислый газ).

9

10 Вещества-неметаллы, имеющие молекулярное строение, могут находиться в газообразном, жидком или твердом состоянии. Все они из-за слабых межмолекулярных сил имеют низкие температуры кипения и плавления. Вещества-неметаллы, имеющие атомное строение, находятся только в твердом агрегатном состоянии, их атомы связаны между собой прочными ковалентными связями и образуют макромолекулы, например, С n, S n, Si n. Обычно они имеют высокую твердость, высокие температуры плавления и кипения. Многие неметаллы способны образовывать аллотропные модификации: O 2, O 3. Все неметаллы плохо проводят тепло и электрический ток. Кристаллы неметаллов непластичные и хрупкие. Большинство из неметаллов не имеют металлического блеска.

11

12 Окислительная активность неметаллов: Окислительные свойства неметаллов проявляются в первую очередь при их взаимодействии с металлами.

13

14 2. Водородные соединения неметаллов. Все неметаллы играют роль окислителя при взаимодействии с водородом.

15 Водородные соединения неметаллов характеризуются различным отношением к воде. Метан и силан в воде плохо растворимы. Аммиак и фосфин при растворении в воде образуют слабые основания – гидроксид аммония NH 4 OH и гидроксид фосфония РH 4 OH. При растворении в воде сероводорода, селеноводорода и теллуроводорода, а также галогенводородов образуются кислоты той же формулы, что и сами водородные соединения.

16 В периодах слева направо кислотные свойства летучих водородных соединений неметаллов в водных растворах усиливаются, а в группах ослабевают. Окислительная активность водородных соединения неметаллов в группах сверху вниз сильно уменьшается. HF HCl HBr HI

17 Неметаллы взаимодействуют между собой, более электроотрицательный неметалл играет роль окислителя, менее электроотрицательный – роль восстановителя.

18 4. Окислительные свойства неметаллов проявляются в реакциях с некоторыми сложными веществами. Здесь важно особо отметить окислительные свойства неметалла- кислорода в реакциях окисления сложных веществ:

19 5. Не только кислород, но и другие неметаллы (фтор, йод, бром и другие) также могут играть роль окислителя в реакциях со сложными веществами. Например, сильный окислитель хлор, окисляет хлорид железа (II) в хлорид железа (III): На разной окислительной активности основана способность одних неметаллов вытеснять другие из растворов их солей:

20 Следует подчеркнуть, что неметаллы (кроме фтора) могут проявлять и восстановительные свойства. При этом электроны атомов неметаллов смешаются к атомам элементов-окислителей. В образующихся соединениях атомы неметаллов имеют положительные степени окисления. Высшая положительная степень окисления неметалла обычно равна номеру группы. Восстановительная активность неметаллов:

21 1. Все неметаллы выступают и роли восстановителей при взаимодействии с кислородом, так как ЭО кислорода больше ЭО всех других неметаллов (кроме фтора): 4P+5O 2 =2P 2 O 5

22 2. Многие неметаллы выступают в роли восстановителей в реакциях со сложными: а) взаимодействие неметаллов с кислотами-окислителями: б) взаимодействие неметаллов с солями-окислителями:

23 3. Наиболее сильные восстановительные свойства имеют неметаллы углерод и водород: Таким образом, практически все неметаллы могут выступать как в роли окислителей, так и роли восстановителей. Это зависит от того, с каким веществом взаимодействует неметалл.

24 Реакции самоокисления–самовосстановления (диспропорционирования) – это такие реакции, в которых один и тот неметалл является одновременно и окислителем, и восстановителем. Так диспропорционирует фосфор, сера, селен, хлор в щелочных средах: Неметаллы, представляющие собой нерастворимые в воде твердые соединения с прочной кристаллической решеткой (углерод, кремний) или плохо растворимые в воде (кислород, водород), в реакциях диспропорционирования не участвуют.

25 Оксиды неметаллов делятся на две группы: несолеобразующие и солеобразующие оксиды. К несолеобразующим оксидам относятся: N 2 O, NO, CO. Все остальные оксиды неметаллов являются солеобразующими. Солеобразующие оксиды неметаллов относятся к кислотным оксидам. Среди них есть газообразные (CO 2, SO 2,NO 2 ), жидкие вещества (SO 3, N 2 O 3 ) и твердые (P 2 O 5, SiO 2 ). Кислотные оксиды – это ангидриды кислот. Например: CO 2 – ангидрид угольной кислоты H 2 CO 3 ; P 2 O 5 – ангидрид фосфорной кислоты H 3 PO 4.

26 В главных подгруппах сверху вниз кислотные свойства высших оксидов неметаллов ослабевают, а в периодах – слева направо усиливаются: SiO 2 P 2 O 5 SO 3 Cl 2 O 7 Усиление кислотных свойств Все кислотные оксиды, кроме оксида кремния (II) SiO 2, растворяются в воде, образуя гидраты оксидов, которые по своему характеру являются кислотами:

27

28

29 1. Многие неметаллы можно получить окислением. а) окисление более сильными окислителями: б) серу получают окислением сероводорода в две стадии:

30 в) для окисления используется также электролиз. Так, в промышленности хлор получают электролизом растворов или расплавов поваренной соли – NaCl:

31 2. Некоторые неметаллы можно получить восстановлением. Например, фосфор, мышьяк, сурьму и висмут получают восстановлением углеродом: 3. Физические методы: а) низкотемпературная ректификация – так получают кислород из воздуха; б) глубокое охлаждение и испарение – так получают азот из воздуха

32

33 Вопросы 1.В каких группах и периодах периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева сосредоточены элементы-неметаллы? 2. Какие неметаллы образуют атомную кристаллическую решетку, какие – молекулярную и какие находятся в виде отдельных атомов? 3. Какой из неметаллов – жидкий при 20 °С, какие неметаллы – газы и какие – твердые вещества? 4. Как изменяются неметаллические свойства элементов в таблице Д.И.Менделеева в периодах слева направо и в главных подгруппах сверху вниз?

34 5. Укажите, какие элементы окисляются и какие восстанавливаются в реакциях простых веществ: а) S + O 2 = SO 2 ; б) S + 2Cl 2 = SCl 4 ; в) Cl 2 + H 2 = 2HCl; г) 2P + 3Br 2 = 2PBr Некоторые неметаллы взаимодействуют с кислотами- окислителями, превращаясь в кислоты или в кислотные оксиды с высшими степенями окисления. Составьте уравнения следующих реакций: а) С + Н 2 SО 4 (конц.) = б) С + НNО 3 (конц.) = в) S + НNО 3 (конц.) =

35