Общая характеристика неметаллов IVА–VIIА групп

Общая характеристика неметаллов IVА–VIIА групп в связи с их положением в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и особенностями строения их атомов

Определение

К неметаллам (нМ) относятся те элементы Периодической системы, которые характеризуются способностью захватывать электроны до заполнения наружного энергетического слоя. 

НМ (кроме H2) в менделеевской таблице находятся в правом верхнем углу системы, в главных подгруппах. При этом образуется как бы треугольник с вершиной, занимаемой фтором, и диагональю от кремния до астата.

https://247215.selcdn.ru/bingo/default/moddocument/1986/a57735e216befc44c3ce6c3ccac6f8e622213897.png

Характерные особенности неметаллов

  1. Малый радиус атомов нМ относительно атомов металлов.

  2. Наличие большого числа электронов (от 4-х до 8-и) на последнем наружном энергоуровне. Их количество там растёт с возрастанием заряда атомного ядра.

  3. Значительный показатель электроотрицательности. Он меняется от двух до четырёх. С перемещением в таблице вверх и вправо у атомов увеличивается стремление к захвату электронов у других элементов. В основном атомы неметаллов по строению внешней электронной оболочки являются p – элементами.

  4. В реакциях нМ проявляют свойства окислителей. Самые сильные из них F, O2, Cl. У Si, C, P, As, Te преобладают окисляющие свойства. N, S, I в равной степени показывают и окисляющие и восстанавливающие качества. 

  5. В нормальных условиях (н.у.) неметаллы являются газами (O2, N, Cl, F), жидкостями (Br) и могут быть в твердом состоянии (S, P, I). 

  6. Окраска нМ разнообразна: у S - жёлтая, у Br – тёмно-бурая, у фосфорных модификаций может быть белая или красная. O2 и N – бесцветны.

  7. Естественно, неметаллы не проявляют металлических свойств: ковкость, пластичность, электропроводность.

Характеристика неметаллов группы IVА:

  1. Свойства углерода (C):
    • месторасположение: 2-й период, главная подгруппа IV группы. Порядковый номер 6;
    • обладает 2-мя энергетическими уровнями с 4-мя электронами на верхней орбите;
    • возможны валентности II (CO, CH2) и IV (CH4, CO2); 
    • степени окисления (С.О.) от -4 до +4;
    • может взаимодействовать с F, O2 с получением окислов. Соединяясь с металлами, образует карбиды.

  2. Свойства кремния (Si): 
    • располагается:  3-й период, главная подгруппа IV группы. Порядковый номер 14;
    • обладает 3-мя энергоуровнями с 4-мя электронами на верхней орбите;
    • возможны валентности II (SiO) и IV (SiO2); 
    • С.О. -4, 0, +4;
    • взаимодействует с F, при повышенных температурах - с N, B, O2. Соединяясь с металлами, образует силициды. Реагирует с кислотной смесью HF и HNO3. Растворим в щелочах, при этом получаются силикаты и выделяется H2

Характеристика неметаллов группы VА:

  1. Свойства азота (N):
    • место расположения: 2-й период, главная подгруппа V группы. Порядковый номер 7;
    • обладает 2-мя энергетическими уровнями с 5-ю электронами на верхней    орбите;
    • возможны валентности I, II, III, IV;
    • С.О. от -3 до +5;
    • при обычной t0 не вступает в хим. взаимодействия. Может реагировать с металлами при высокой t0 до получения нитридов, также и с H2 с образованием аммиака. Азот способен с O2 образовывать окислы в электрическом разряде. Инертен к S, P, C и другим нМ.

  2. Свойства фосфора (P):
    • располагается: 3-й период, главная подгруппа V группы. Порядковый номер 15;
    • обладает 3-мя энергоуровнями с 5 электронами на верхней орбите;
    • возможны валентности III, V;
    • С.О. -3, 0, +3, +5;
    • способен к реакциям почти со всеми нМ. При повышенной t0 реагирует с металлами с образованием фосфидов. При повышении температуры вступает в реакцию со щелочами. К воде инертен.

  3. Свойства мышьяка (As):
    • располагается: 4-й период, главная подгруппа V группы. Порядковый номер 33;
    • обладает 4-мя энергоуровнями с 5 электронами на верхней орбите;
    • возможны валентности III, V; 
    • С.О. -3,0, +3, +5;
    • при н.у. вступает в хим.  реакции с окислителями. При высокой t0 вступает в реакцию с галогенами. При повышении tпорошкообразный мышьяк загорается от действия кислорода – получается оксид As2O3. На металлы и H2 действует как окислитель.

Характеристика неметаллов группы VIА (халькогенов):

Термин халькоген (по гречески  –  рождающий медь) обозначает, что в природе эти элементы находятся часто в виде соединений меди.

  1. Свойства кислорода (O):
    • месторасположение: 2-й период, главная подгруппа VI группы. Порядковый номер 8;
    • обладает 2-мя энергетическими уровнями с 6-ю электронами на верхней орбите;
    • возможны валентности II; 
    • С.О. -2, 0;
    • взаимодействует со всеми хим. элементами, кроме благородных газов.

  2. Свойства серы(S):
    • располагается: 3-й период, главная подгруппа VI группы. Порядковый номер 16;
    • обладает 3-мя энергетическими уровнями с 6 электронами на внешней орбите;
    • возможны валентности II, IV, VI; 
    • С.О. -2, 0, +4, +6;
    • исключая золото, с металлами проявляет окисляющие свойства с образованием сульфидов. В среде O2 она горит синим пламенем до образования окислов. При t0 реагирует со многими неметаллами. С химическими соединениями действует как восстановитель. Инертна к благородным газам.

  3. Свойства селена (Se):
    • располагается: 4-й период, главная подгруппа VI группы. Порядковый номер 34;
    • обладает 4-мя энергоуровнями с 6-ю электронами на верхней орбите;
    • возможны валентности II, IV, VI; 
    • С.О. -2, 0, +2, +4, +6;
    • при н.у. устойчив к кислороду, к кислотам (разбавленным). Растворим в HNO3 (конц.) и щелочных растворах. При повышении t0 способен к взаимодействию со многими элементами. 

  4. Свойства теллура (Te):
    • место расположения: 5-й период, главная подгруппа VI группы. Порядковый номер 52;
    • обладает 5-ю энергоуровнями с 6-ю электронами на верхней орбите;
    • возможны валентности II, IV, VI;
    • С.О.-2, 0, +2, +4, +6;
    • способен к реакциям с большинством металлов и галогенами. Растворяется в кислотах (кроме HCl разб.), щелочах. При нагреве реагирует с H2 и H2O. Легко образует окислы с O2. Обладает полупроводниковыми качествами.

Характеристика неметаллов группы VIIА (галогенов):

  1. Свойства фтора (F):
    • располагается: 2-й период, главная подгруппа VII группы. Порядковый номер 9;
    • обладает 2-мя энергетическими уровнями с 7-ю электронами на верхней орбите;
    • возможна валентность I; 
    • С.О. -1, 0;
    • кроме Ar, He и Ne действует на все элементы.

  2. Свойства хлора (Cl):
    • месторасположение: 3-й период, главная подгруппа VII группы. Порядковый номер 17;
    • обладает 3-мя энергетическими уровнями с 7-ю электронами на верхней орбите;
    • возможна валентность I, III, V, VII; 
    • С.О. -1, 0, +1, +3, +5, +7;
    • действует на все металлы (на некоторые при нагреве и во влажной среде). Реагирует со многими неметаллами в обычных условиях, кроме N, C, O2 и благородных газов. С водородом образует очень важное вещество – хлористый водород HCl.

  3. Свойства брома (Br):
    • располагается: 4-й период, главная подгруппа VII группы. Порядковый номер 35;
    • обладает 4-мя энергоуровнями с 7- ю электронами на верхней орбите;
    • возможна валентность I, III, V, VII; 
    • С.О. -1, 0, +1, +3, +5, +7;
    • реагирует с неметаллами при н.у., кроме N, C, O2 и благородных газов. Взаимодействует с большинством металлов, а также со щелочами.

  4. Свойства иода (I):
    • располагается: 5-й период, главная подгруппа VII группы. Порядковый номер 53;
    • обладает 5-ю энергетическими уровнями с 7-ю электронами на верхней орбите;
    • возможна валентность I, III, V, VII; 
    • С.О. -1, 0, +1, +3, +5, +7;
    • образует иодиды с металлами с выделением тепловой энергии (HgI2), при нагреве с водородом получают сильный восстановитель  –  иодистый водород. С водой взаимодействует слабо.

  5. Свойства астата (At):
    • располагается: 6-й период, главная подгруппа VII группы. Порядковый номер 85;
    • обладает 6-ю энергетическими уровнями с 7-ю электронами на верхней орбите;
    • возможна валентность I, V; 
    • С.О. -1, 0, +1, +5;
    • является радиоактивным элементом, по свойствам астат схож с йодом.

Заключение

Из 118 известных хим. элементов неметаллических всего 14, но каких! Из них O2 и Si составляют 76% всей твёрдой оболочки планеты.  98,5% массового объёма растений – неметаллы. Почти столько же их в массе человеческого тела. Воздух состоит из N, O2, CO2. Углерод (С), кислород (O), азот (N), сера (S), фосфор (P) являются органогенами. Они образуют основу жизни на Земле – живую клетку с белками, жирами, углеводами, нуклеиновыми кислотами.

15 сентября 2020, 11:32

Комментарии

Для добавления комментариев необходимо авторизоваться.