Параграф 10 Химия 9 класс Габриелян | Конспект

Строение атомов неметаллов

1. Неметаллы – это химические элементы, атомы которых содержат 4–7 валентных электронов на внешнем энергетическом уровне. Пример: кислород, углерод.

2. Для завершения внешней электронной оболочки они либо принимают электроны (окислители), либо обмениваются ими с другими атомами, образуя ковалентные связи (например, молекулы O₂, Cl₂​).

3. По сравнению с металлами их атомы имеют меньший радиус, поскольку большое число электронов сильнее притягивается ядром.

4. Неметаллы делятся на типичные неметаллы (водород, углерод, азот, фосфор) и благородные газы, последние обладают завершённой электронной оболочкой и инертны в химических реакциях.

5. Благородные газы, такие как гелий (He) и неон (Ne), не склонны к образованию соединений благодаря стабильной конфигурации электронов.

6. Неметаллы расположены в правой верхней части периодической таблицы, исключая водород, который занимает уникальное положение.

7. Природные формы неметаллов разнообразны: молекулярные газы (O₂, H₂, N₂​), жидкость (бром), твёрдые вещества (йод, сера, углерод в виде графита и алмаза).

Физические свойства неметаллов

1. Неметаллы обладают низкой электропроводностью, так как большинство из них являются диэлектриками. Исключения: графит (высокая электропроводность), кристаллический кремний (полупроводник).

2. Температуры плавления и кипения неметаллов существенно ниже, чем у металлов. Пример: кислород (−218^∘C) и азот (−210^∘C) – газы при комнатной температуре.

3. Окраска неметаллов разнообразна: йод – фиолетовый, сера – жёлтая, бром – бурый. Это связано с особенностями их электронной структуры.

4. Неметаллы имеют низкую плотность, что делает их легче металлов. Например, водород – самый лёгкий элемент.

5. Большинство неметаллов не имеют металлического блеска, за исключением кристаллического йода и графита.

6. Многие неметаллы обладают специфическими агрегатными состояниями. Так, водород и кислород – газы, бром – жидкость, а углерод и сера – твёрдые вещества.

7. Аллотропные модификации неметаллов, такие как графит и алмаз для углерода, демонстрируют уникальные физические свойства. Пример: графит проводит ток, а алмаз – диэлектрик.

Химические свойства неметаллов

Окислительные свойства

1. Неметаллы часто выступают окислителями в реакциях с металлами, забирая у них электроны. Пример:

Здесь алюминий отдаёт электроны хлору, образуя соединение AlCl₃​.

2. При взаимодействии с металлами неметаллы образуют соединения ионного типа, такие как оксиды и галогениды (MgO, NaCl).

3. Фтор (F₂​) – самый сильный окислитель среди неметаллов. Он взаимодействует даже с инертными благородными газами, такими как криптон (Kr).

4. Пример реакции кислорода с серой:

Здесь сера окисляется до степени +4.

Взаимодействие неметаллов друг с другом

1. Неметаллы могут взаимодействовать друг с другом, выступая окислителями или восстановителями. Пример: взаимодействие азота и кислорода при высоких температурах:

2. При этом образуются соединения с ковалентной природой связи, как в случае NO, HCl, CO₂​.

Восстановительные свойства

1. Некоторые неметаллы, такие как водород и углерод, выступают восстановителями. Пример:

Углерод забирает кислород у оксида меди.

2. В металлургии углерод используется для восстановления металлов из их оксидов (производство железа и меди).

Двойственные свойства

1. Многие неметаллы могут одновременно выступать как окислители и восстановители, например, хлор в реакции с щелочами:

Здесь образуются продукты с разными степенями окисления хлора.

Окисление сложных веществ

1. Неметаллы, такие как фтор и кислород, способны окислять сложные вещества. Пример: окисление серы до SO₃​:

Этот процесс используется в производстве серной кислоты.