Страница 56 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

Неметаллы — это химические антонимы металлов. Какими характерными особенностями строения и свойств обладают неметаллы?

Неметаллы, являясь химическими антонимами (противоположностями) металлов, обладают рядом характерных особенностей строения и свойств. Эти особенности определяются их положением в Периодической системе химических элементов и строением их атомов.

Характерные особенности строения

• Положение в Периодической системе: Неметаллы занимают правый верхний угол таблицы (это в основном p-элементы), а также к ним относится водород (H). Условная диагональная линия от бора (B) до астатина (At) отделяет их от металлов.
• Строение атома: На внешнем электронном слое атомы неметаллов содержат, как правило, большое число электронов — от 4 до 8 (исключения: H - 1, B - 3). Это обуславливает их малый атомный радиус, высокую энергию ионизации и высокую электроотрицательность. Вследствие этого атомы неметаллов проявляют сильную склонность к принятию или обобществлению электронов для завершения внешнего слоя до стабильной конфигурации, а не к их отдаче.
• Химическая связь и кристаллическое строение: В простых веществах атомы неметаллов соединены между собой ковалентной связью. Это приводит к образованию двух типов структур:
  • Молекулярная: Вещество состоит из отдельных молекул (например, $O_2$, $N_2$, $S_8$, $P_4$, $I_2$). В твёрдом состоянии такие вещества образуют молекулярные кристаллические решётки.
  • Атомная: Вещество представляет собой единый гигантский кристалл, где все атомы связаны прочными ковалентными связями (например, алмаз (C), графит (C), кремний (Si), бор (B)). Такие вещества образуют атомные кристаллические решётки.

Ответ: Ключевые особенности строения неметаллов — это их расположение в правой верхней части Периодической таблицы, большое количество валентных электронов (обычно 4-8) и высокая электроотрицательность. Это заставляет их образовывать ковалентные связи, формируя либо молекулярные, либо атомные кристаллические структуры, в отличие от металлической связи и решётки у металлов.

Характерные особенности свойств

• Физические свойства: В отличие от металлов, физические свойства неметаллов очень разнообразны.
  • Агрегатное состояние: При обычных условиях встречаются во всех трёх состояниях: газы (например, $H_2, O_2, Cl_2$), жидкость (только бром $Br_2$) и твёрдые вещества (например, $C, S, P, I_2$).
  • Внешний вид: Не имеют металлического блеска (исключения — йод, графит), непластичны и хрупки в твёрдом состоянии. Имеют разнообразные цвета (сера — жёлтая, бром — бурый, хлор — жёлто-зелёный).
  • Проводимость: Являются плохими проводниками тепла и электрического тока (диэлектрики или полупроводники). Важное исключение — графит, который хорошо проводит ток.
  • Температуры плавления и кипения: Широко варьируются. Неметаллы с молекулярной решёткой (азот, йод) имеют низкие температуры плавления и кипения, а с атомной (алмаз, кремний) — очень высокие.
• Химические свойства: В химических реакциях неметаллы проявляют двойственность, но преобладают окислительные свойства.
  • Окислительная активность: Являются типичными окислителями, так как их атомы легко принимают электроны. Они окисляют металлы, водород и менее электроотрицательные неметаллы. Пример: $Cl_2 + 2KBr \rightarrow 2KCl + Br_2$. Самым активным неметаллом-окислителем является фтор.
  • Восстановительная активность: Могут выступать и в роли восстановителей, отдавая электроны более электроотрицательным неметаллам. Например, в реакции с кислородом сера является восстановителем: $S + O_2 \rightarrow SO_2$.
  • Образуемые соединения: Формируют кислотные оксиды ($CO_2, SO_3, P_2O_5$) и соответствующие им кислоты. Также образуют летучие водородные соединения (например, $NH_3, H_2S, HCl$), водные растворы которых часто являются кислотами.

Ответ: Характерные свойства неметаллов: разнообразие агрегатных состояний (газы, жидкость, твёрдые тела), хрупкость, отсутствие металлического блеска, плохая электро- и теплопроводность. В химических взаимодействиях они выступают преимущественно как сильные окислители, образуя кислотные оксиды и летучие водородные соединения.