Химия неметаллов.

Неметаллы — химические элементы с типично неметаллическими свойствами, которые занимают правый верхний угол Периодической системы. Расположение их в главных подгруппах соответствующих периодов следующее:

Группа	III	IV	V	VI	VII	VIII
2-й период	B	C	N	O	F	Ne
3-й период		Si	P	S	Cl	Ar
4-й период			As	Se	Br	Kr
5-й период				Te	I	Xe
6-й период					At	Rn

Кроме того к неметаллам относят также водород и гелий.

Характерной особенностью неметаллов является большее число электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. Это определяет их большую способность к присоединению дополнительных электронов и проявлению более высокой окислительной активности, чем у металлов.

Неметаллы имеют высокие значения сродства к электрону, большую электроотрицательность и высокий окислительно-восстановительный потенциал.

Благодаря высоким значениям энергии ионизации неметаллов их атомы могут образовывать ковалентные химические связи с атомами других неметаллов и амфотерных элементов. В свободном виде могут быть газообразные неметаллические простые вещества — фтор, хлор, кислород, азот, водород, инертные газы, твёрдые — иод, астат, сера, селен, теллур, фосфор, мышьяк, углерод, кремний, бор, при комнатной температуре в жидком состоянии существует бром.В молекулярной форме в виде простых веществ в природе встречаются азот, кислород и сера. Чаще неметаллы находятся в химически связанном виде: это вода, минералы, горные породы, различные силикаты, фосфаты, бораты. По распространённости в земной коре неметаллы существенно различаются. Наиболее распространёнными являются кислород, кремний, водород; наиболее редкими - мышьяк, селен, иод.

10-2) Водород — первый элемент периодической системы элементов.

Атом водорода состоит из одного протона и одного электрона. Этот простейший атом не имеет аналогов в периодической системе. Он способен терять электрон, превращаясь в катион Н⁺, и в этом отношении сходен со щелочными металлами, которые также проявляют степень окисления 1+. Таким образом, водород имеет двойственную природу, проявляя как окислительную, так и восстановительную способность. По этой причине в одних случаях водород помещают в подгруппу щелочных металлов, в других — в подгруппу галогенов.

Химические свойства. Энергия связи в молекуле водорода H₂ составляет 436 кДж/моль. Большая величина энергии связи объясняет сравнительно малую активность молекулярного водорода при обычных условиях. Так, при комнатной температуре водород реагирует лишь с фтором:

и с хлором при ультрафиолетовом облучении.

При повышенной температуре водород -реагирует со многими веществами: он сгорает в атмосфере кислорода с образованием воды и выделением большого количества теплоты:

Соединения водорода с неметаллами. При нагревании водород обратимо реагирует также с бромом, иодом, серой и азотом, причем с последним только в присутствии катализатора и при высоком давлении.

Водород при нагревании способен реагировать не только с простыми, но и со сложными веществами:

Во всех рассматриваемых реакциях водород является восстановителем, образуя соединения, где его степень окисления равна 1+.

Соединения водорода с металлами. Со многими металлами водород вступает в реакции при повышенных температуре и давлении с образованием гидридов (NaH, KH, СаН₂, где его степень окисления равна1-:

Гидрид натрия — белое кристаллическое соединение, по физическим свойствам напоминающее хлорид натрия. Однако химические свойства NaH и NaCI сильно различаются. Так, хлорид натрия растворяется в воде и диссоциирует в растворе на ионы. Гидрид натрия водой разлагается с образованием щелочи и водорода:

10-3) Вода́ (оксид водорода) — химическое вещество в виде прозрачной жидкости, не имеющей цвета (в малом объёме), запаха и вкуса (при нормальных условиях). Химическая формула: Н₂O.

Вода реагирует при комнатной температуре:

-с активными металлами (натрий, калий, кальций, барий и др.)

с галогенами (фтором, хлором) и межгалоидными соединениями

-с солями, образованными слабой кислотой и слабым основанием, вызывая их полный гидролиз

-с карбидами, нитридами, фосфидами, силицидами, гидридами активных металлов (кальция, натрия, лития и др.)

-со многими солями, образуя гидраты

Вода реагирует при нагревании:

-с железом, магнием

-с углем, метаном

-с некоторыми алкилгалогенидами

Вода реагирует в присутствии катализатора:

-с амидами, эфирами карбоновых кислот

-с ацетиленом и другими алкинами

-с алкенами

-с нитрилами

Жесткостью называют свойство воды, обусловленное наличием в ней растворимых солей кальция и магния.

Дата добавления: 2015-10-02