Химические свойства неметаллов

Положение элементов-неметаллов в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева

· Элементы-неметаллы:

· s-элемент – водород;

· р-элементы 3 группы – бор;

· 4 группы – углерод и кремний;

· 5 группы – азот, фосфор и мышьяк,

· 6 группы – кислород, сера, селен и теллур

· 7 группы – фтор, хлор, бром, йод и астат.

Элементы 8 группы – инертные газы, занимают особое положение, они имеют полностью завершенный внешний электронный слой.

Химические элементы-неметаллы могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства, в зависимости от химического превращения, в котором они принимают участие.

Атомы самого электроотрицательного элемента – фтора – не способны отдавать электроны, он всегда проявляет только окислительные свойства, другие элементы могут проявлять и восстановительные свойства, хотя намного в меньшей степени, чем металлы. Наиболее сильными окислителями (принимают электроны) - являются фтор, кислород и хлор, преимущественно восстановительные свойства (отдают) проявляют водород, бор, углерод, кремний, фосфор, мышьяк и теллур. Промежуточные окислительно-восстановительные свойства имеют азот, сера, йод.

1. Взаимодействие с металлами:

2Na + Cl₂ = 2NaCl, Fe + S = FeS, 6Li + N₂ = 2Li₃N, 2Ca + O₂ = 2CaO

в этих случаях неметаллы проявляют окислительные свойства, они принимают электроны, образуя отрицательно заряженные частицы.

2. Взаимодействие с другими неметаллами:

· взаимодействуя с водородом, большинство неметаллов проявляет окислительные свойства, образуя летучие водородные соединения – ковалентные гидриды:

3H₂ + N₂ = 2NH₃, H₂ + Br₂ = 2HBr;

· взаимодействуя с кислородом, все неметаллы, кроме фтора, проявляют восстановительные свойства:

S + O₂ = SO₂, 4P + 5O₂ = 2P₂O₅;

· при взаимодействии с фтором фтор является окислителем, а кислород – восстановителем: 2F₂ + O₂ = 2OF₂;

· неметаллы взаимодействуют между собой, более электроотрицательный металл играет роль окислителя, менее электроотрицательный – роль восстановителя: S + 3F₂ = SF₆, C + 2Cl₂ = CCl₄.

Галогены (7 группа)

Вещество	Агрегатное состояние при обычных условиях	Цвет	Запах
Фтор F2	Газ, не сжижается при обычной температуре	Светло-желтый	Резкий, раздражающий
Хлор CI2	Газ, сжижающийся при обычной температуре под давлением	Жёлто-зелёный	Резкий, удушливый
Бром Br2	Жидкость	Буровато-коричневый	Резкий, зловонный
Йод I2	Твёрдое вещество	Тёмно-серый с металлическим блеском	Резкий
Астат At2	Твёрдое вещество	Сине-чёрный с металлическим блеском	Вероятно, резкий

Химические свойства галогенов.

1.Взаимодействие с металлами	Mg + Cl2 MgCl2
2.Реакции с неметаллами	H2 + Cl2 2HCl
3.Взаимодействие со щелочами на холоду	2NaOH + Cl2 NaCl + NaClO + H2O
4.Взаимодействие со щелочами при нагревании	6NaOH + 3Cl2 5NaCl + NaClO3 + 3H2O
5.Вытеснение менее активных галогенов из галогенидов	2KBr + Cl2 2KCl + Br2
6. С водой	H2O + Cl2 HCl + HClO(хлорная вода)

КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИЕ КИСЛОТЫ ХЛОРА

· Хлорноватистая кислота HCl⁺¹O соли – гипо хлориты

Существует только в виде разбавленных водных растворов.

Получение Cl2 + H2O = HCl + HClO

Химические свойства

HClO - слабая кислота и сильный окислитель:

1) Разлагается на свету, выделяя атомарный кислород HClO = HCl + O

2) Со щелочами дает соли – гипохлориты HClO + KOH = KClO + H2O

3) Взаимодействует с галогеноводородами 2HI + HClO = I2 + HCl + H2O

Хлористая кислота HClO2 (HClO2 - слабая кислота и сильный окислитель; соли хлористой кислоты – хлориты)

Химические свойства

1.HClO2 + KOH = KClO2 + H2O

2. Неустойчива, при хранении разлагается 4HClO2 = HCl + HClO3 + 2ClO2 + H2O

Хлорноватая кислота HCl O3 (HClO3 - Сильная кислота и сильный окислитель; соли хлорноватой кислоты – хлораты)

KClO₃ - Бертоллетова соль; ее получают при пропускании хлора через подогретый (40°C) раствор KOH:

3Cl₂ + 6KOH = 5KCl + KClO₃ + 3H₂O

Бертоллетову соль используют в качестве окислителя; при нагревании она разлагается:

4KClO₃ = KCl + 3KClO₄ (без катализатора)

2KClO₃ = 2KCl + 3O₂ (катализатор MnO₂)

Хлорная кислота HClO4 (HClO4 - очень сильная кислота и очень сильный окислитель; соли хлорной кислоты – перхлораты)

Получение KClO4 + H2SO4 = KHSO4 + HClO4

Химические свойства

1) Взаимодействует со щелочами HClO4 + KOH = KClO4 + H2O

2) При нагревании хлорная кислота и ее соли разлагаются:

4HClO4 = 4ClO2 + 3O2 + 2H2O KClO4 = KCl + 2O2

Халькогены (элементы VIA группы)

Кислород, S, Se, Te, Po. Название халькогены означает «рождающие руды». Соединения серы: пирит, или железный колчедан – FeS2, киноварь – HgS, цинковая обманка – ZnS.

На внешнем энергетическом уровне у халькогенов 6 электронов. До завершения внешнего энергетического уровня атомам не хватает 2 электрона, поэтому они присоединяют электроны и проявляют в своих соединениях степень окисления -2.

Атомы серы, селена и теллура в своих соединениях с более электроотрицательными элементами проявляют положительные степени окисления +2, +4 и +6.

Кислород n=8 1s ² 2s ² 2p ⁴

Кислород входит в состав таких руд, как корунд – Al2O3, магнитный железняк, – Fe3O4, красный железняк – Fe2O3, бурый железняк - Fe2O3 ·

Кислород в соединении с фтором – OF2 проявляет степень окисления +2. Кислород входит в состав атмосферы, где на его долю приходится 21%.

Получение кислорода.

· В промышленности кислород получают из жидкого воздуха.

· Кислород можно получить и при разложении воды в специальном устройстве – электролизёре.

· В лаборатории используют пероксид водорода (Н2О2). Эта реакция идёт в присутствии катализатора – оксида марганца IV

· в лаборатории ещё используют реакцию разложения перманганата калия – KMnO₄ – «марганцовки».

· В лабораторных условиях кислород выделяется кислород при нагревании бертолетовой соли (хлората калия)

2KClO₃ = 2KCl + 3O₂↑ Катализатор - оксид марганца (MnO₂).

кислород существует в виде двух аллотропных модификаций –O₂ и О₃.

Вещество	Агрегатное состояние при	Цвет	Запах	Температура плавления, ^0С	Температура кипения, ^0С
Кислород О2	Газ	Бесцветный,	Без запаха	- 218,2	- 182,8
Озон О3	Газ	Бесцветный,	Резкий, характерный запах	- 251	- 112

Химические свойства

Кислород не взаимодействует с галогенами, благородными газами, золотом и платиной.

· Кислород энергично реагирует с металлами. Например, в реакции с литием, образуется оксид лития, в реакции с медью – оксид меди (II).

4Li + O₂ = 2Li₂O 2Cu + O₂ = 2CuO

· Кислород реагирует с неметаллами.

S + O₂ = SO₂ 4P + 5O₂ = 2P₂O₅

Почти все реакции с кислородом экзотермические (то есть сопровождаются выделением теплоты). Исключение составляет реакция азота с кислородом, которая является эндотермической.

N₂ + O₂ ↔ 2NO – Q

· Кислород сложные вещества.

CH₄ + 2O₂ = CO₂↑ + 2H₂O 2H₂S + 3O₂ = 2SO₂↑ + 2H₂O

СЕРА n=16 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁴

Дата добавления: 2015-08-31