Номер 1, страница 83 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 11. Классификация неорганических веществ. Простые вещества - неметаллы. Глава 3. Неорганическая химия - номер 1, страница 83.

Условие.

1. Дайте общую характеристику элементов-неметаллов.

Решение.

Решение 2.

Элементы-неметаллы представляют собой группу химических элементов, обладающих характерными свойствами, которые отличают их от металлов. К неметаллам относится 22 элемента, включая водород.

Положение в Периодической системе

Неметаллы расположены в основном в правом верхнем углу Периодической системы Д. И. Менделеева. Они находятся в главных подгруппах (А-группах) с III по VIII группу. Условная граница между металлами и неметаллами проходит по диагонали от бора (B) к астату (At). Элементы, расположенные вблизи этой границы (B, Si, Ge, As, Sb, Te), проявляют двойственные, амфотерные свойства и их часто называют металлоидами или полуметаллами. Водород (H) является исключением: находясь в I группе, он проявляет типичные свойства неметалла.

Строение атомов

Атомы неметаллов имеют следующие особенности:

• На внешнем (валентном) энергетическом уровне содержат от 3 до 8 электронов (у водорода — 1, у гелия — 2). Чаще всего их число составляет от 4 до 7.

• Имеют относительно малые радиусы атомов по сравнению с металлами того же периода.

• Обладают высокой электроотрицательностью, то есть их атомы сильно притягивают электроны от других атомов. Самый электроотрицательный элемент — фтор (F).

• Имеют высокие значения энергии ионизации и сродства к электрону. Это означает, что для отрыва электрона от атома неметалла требуется много энергии, и при присоединении электрона энергия, как правило, выделяется.

• В химических реакциях атомы неметаллов склонны принимать или обобществлять электроны для завершения своего внешнего электронного слоя до стабильной конфигурации (обычно до 8 электронов — октет), а не отдавать их.

Физические свойства простых веществ

Простые вещества, образованные элементами-неметаллами, сильно различаются по своим физическим свойствам:

• Агрегатное состояние: При нормальных условиях могут быть газами (например, $H_2, N_2, O_2, F_2, Cl_2$), жидкостью (только бром — $Br_2$) или твёрдыми веществами (например, углерод — C, фосфор — P, сера — S, йод — $I_2$).

• Внешний вид: Не имеют металлического блеска (исключения — йод, кремний и графит). Цвет разнообразен: сера — жёлтая, фосфор — белый, красный или чёрный, бром — бурый, хлор — жёлто-зелёный, кислород и азот — бесцветные.

• Механические свойства: Твёрдые неметаллы, как правило, хрупкие, непластичные (нельзя ковать или прокатывать).

• Тепло- и электропроводность: В большинстве своём являются диэлектриками (плохо проводят электрический ток) и теплоизоляторами. Исключением является графит (одна из форм углерода), который хорошо проводит ток, и кремний, являющийся полупроводником.

• Аллотропия: Для многих неметаллов характерно явление аллотропии — существование нескольких простых веществ, образованных одним и тем же химическим элементом. Например, для углерода это алмаз, графит, карбин, фуллерены; для кислорода — кислород ($O_2$) и озон ($O_3$); для фосфора — белый, красный, чёрный фосфор.

Химические свойства

• Окислительно-восстановительные свойства: Ввиду высокой электроотрицательности неметаллы являются сильными окислителями. Они легко принимают электроны, вступая в реакции с металлами и менее электроотрицательными неметаллами. Например, в реакции с натрием хлор выступает как окислитель: $2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl$.

• Степени окисления: Проявляют как отрицательные, так и положительные степени окисления. Низшая (отрицательная) степень окисления обычно равна (номер группы – 8). Высшая (положительная) степень окисления, как правило, равна номеру группы. В соединениях с более электроотрицательными элементами (кислородом, фтором) неметаллы проявляют положительные степени окисления.

• Типы химической связи: Образуют два основных типа связи. С другими неметаллами — ковалентную связь (полярную или неполярную) за счёт образования общих электронных пар (например, $H_2O, NH_3, Cl_2$). С металлами — ионную связь, где неметалл принимает электроны и превращается в отрицательно заряженный ион (анион), например, в $NaF, CaCl_2$.

• Высшие оксиды и гидроксиды: Высшие оксиды неметаллов, как правило, имеют кислотный характер (например, $SO_3, P_2O_5, CO_2$). Им соответствуют кислородсодержащие кислоты ($H_2SO_4, H_3PO_4, H_2CO_3$). Некоторые оксиды (CO, NO, $N_2O$) являются несолеобразующими (безразличными).

• Водородные соединения: Большинство неметаллов образуют летучие водородные соединения (например, $CH_4, NH_3, H_2S, HCl$). Водные растворы водородных соединений неметаллов VIIA и VIA групп (кроме воды) являются кислотами.

Ответ: Элементы-неметаллы — это химические элементы, расположенные в правом верхнем углу Периодической системы, атомы которых характеризуются большим числом валентных электронов, малым радиусом и высокой электроотрицательностью. Вследствие этого они склонны принимать или обобществлять электроны, выступая в реакциях преимущественно как окислители. Образуемые ими простые вещества разнообразны по агрегатному состоянию и физическим свойствам, но, как правило, не обладают металлическим блеском, пластичностью и являются плохими проводниками тепла и тока. Неметаллы образуют как ионные (с металлами), так и ковалентные (с другими неметаллами) соединения, а их высшие оксиды носят преимущественно кислотный характер.