Kemične in fizikalne lastnosti nekovin

Delitev kemijskih elementov v kovine in nekovine je precej arbitrarna. Obstaja majhna skupina elementov, ki se pod določenimi pogoji obnašajo na nenavaden način. Na primer, aluminij lahko reagira ne samo s kislinami, kot večina kovin, ampak tudi z alkalijami, kot nekovinski elementi. In germanij, ki je nekovinski, lahko izvaja električni tok, kot je značilna kovina. V članku obravnavamo fizikalne in kemijske lastnosti nekovin in njihovo uporabo v industriji.

Stopnja valenčne formule

Osnova razlik v značilnostih elementov je struktura njihovih atomov. Nekovine imajo na zadnji energetski ravni od 4 do 8 elektronov, razen vodika, helija in bora. Skoraj vse nekovine pripadajo p-elementom. Na primer, to je klor, dušik, kisik. Helij in vodik, ki sta p-elementa, ne upoštevata tega pravila. Fizikalne lastnosti nekovin, kot tudi sposobnost kemičnih transformacij zaradi njihove lokacije v periodičnem sistemu.

Kraj nekovin v sistemu kemijskih elementov

Sprememba lastnosti atomov nekovinskih elementov se pojavi s povečanjem zaporedne številke. V obdobju, zaradi povečanja jedrskega naboja, se atom stisne in njegov polmer zmanjša. Zmogljivost oksidacije se prav tako poveča in reducirajo lastnosti elementov. Fizikalne lastnosti nekovin in posebnosti njihove interakcije z drugimi snovmi so odvisne od strukture njihovih zunanjih snovi. energije. Odvisno je tudi od zmožnosti atomov, da pritegnejo v sfero svojega vpliva tuji elektroni. Na primer, v drugem obdobju od bora do fluora se poveča elektronegativnost nekovin. Najbolj aktivni med vsemi nekovinskimi elementi je fluor. V svojih spojinah drži vse tuje elektrone močnejše, obdrži naboj -1.

Fizikalne lastnosti nekovin

Nekovine obstajajo v različnih agregatnih stanjih. Torej, bor, ogljik, fosfor - trdne spojine, brom - tekoči, dušik, vodik, kisik - plini. Vsi ne izvajajo električnega toka, manj trpežne od kovin, imajo nizko toplotno prevodnost. Prikaži kristalne rešetke vpliva tudi na fizikalne lastnosti nekovin. Na primer, spojine z molekulsko mrežico (jod, žveplo, fosfor) imajo nizko vrelišče in tališče, pa tudi hlapne. Atomska kristalna struktura je del silicija, diamanta. Te snovi so zelo močne, njihova talilna in vrelišča so visoka.

Kemijske lastnosti

Neposredna reakcija kombinacije kovin in nekovin vodi v proizvodnjo binarnih spojin razreda soli: nitridov, karbidov, kloridov.

Na primer:

6Na + N2 = 2 Na ₃ N.

Nekovinski elementi lahko medsebojno delujejo. Glavni pogoj za nastanek takšnih procesov: elementi morajo imeti drugačno elektronegativnost. Na primer:

6Cl2 + 4P = 4 PCl3.

Večina nekovin, razen joda, se neposredno oksidira s kisikom. To tvori binarne spojine - kisle okside:

C + O ₂ = CO ₂ - ogljikov dioksid ali ogljikov dioksid.

Možne reakcije nekovin z nekaterimi oksidi. Torej se ogljik uporablja kot element za zmanjšanje kovin iz njihovih oksidov:

C + CuO = Cu + CO.

Kisline - močna oksidacijska sredstva (npr. Nitrat), lahko medsebojno delujejo z nekovinami in jih oksidirajo v okside:

C + 4HNO3 = C02 + 4NO2 + 2H2O.

Halogeni

Elementi, ki se nahajajo v glavni podskupini sedme skupine periodnega sistema, so kemijsko najbolj aktivni nekovine. Njihovi atomi imajo enako število elektronov -7 na zadnji energetski ravni, kar pojasnjuje podobnost njihovih kemijskih lastnosti.

Fizične lastnosti enostavnih snovi - nekovine so različne. Torej, fluor, klor so v plinasti fazi, tekočina je brom, in trdno stanje je neločljivo vezano na jod. Aktivnost halogenov v skupini se zmanjšuje z naraščanjem jedrskega naboja atoma, fluor je najbolj reaktiven med halogeni. V svoji reaktivnosti v kalkogensko skupino vstopi le kisik. Jakost vodikovih spojin halogenov, ki so vodne raztopine kislin, se povečuje od fluora do joda, topnost slabo topnih soli pa se zmanjšuje. Poseben položaj fluora med halogeni velja tudi za njegovo sposobnost reagiranja z vodo. Halogen lahko razgradi vodo, pri čemer nastanejo različni proizvodi: lastni oksid F ₂ O, ozon, kisik in vodikov peroksid.

Kisik in njegove značilnosti

Element je najpogostejši na Zemlji. Vsebnost v tleh je več kot 47%, masa plina v zraku pa 23,15%. Splošne fizikalne lastnosti nekovin, kot so dušik, kisik in vodik, ki so v plinastem stanju, so določene s strukturo njihovih molekul.

Vse sestavljata dva povezana atoma kovalentne nepolarne vezi. V atomu kisika na zadnji energetski ravni obstajata dve prosti p-elektroni. Zato oksidacijsko stanje element je običajno enak -2, in v spojinah s fluorom (npr. OF ₂ ) +2. Kisik je slabo topen v vodi, pri temperaturi -183 ° C se spremeni v hitro premikajočo se modro tekočino, ki jo lahko privlači magnet. Element predstavlja dve preprosti snovi: kisik O ₂ in ozon O3. Po nevihtnem dežju se v zraku občutijo značilni vonji ozona. Snov je zelo agresivna, razgrajuje organske materiale in celo oksidira pasivne kovine, kot je platina ali zlato. Najbolj kompleksne snovi - oksidi, soli, baze in kisline - vsebujejo kisikove atome v svojih molekulah.

Žveplo - tipičen nekovinski element

Kot kisik je tudi žveplo zelo pogoste v zemeljski skorji, njegovi atomi so tudi del ekološke snovi beljakovin. Vsebnost žvepla v geotermalnih virih in vulkanskih plinih je visoka. Najpogostejši minerali, ki vsebujejo žveplo: pirit FeS ₂ , cinkov in svinčev sijaj ZnS, PbS.

Na zahtevo: »Navedite fizikalne lastnosti nekovin,« se lahko odzovemo z imenovanjem, na primer, lastnosti žvepla. Je dielektrik. Snov slabo prihrani toplotno energijo, je krhka, razpada se pri trku, se ne raztopi v vodi. Lahko tvori več alotropnih oblik, imenovanih rombično, plastično in monoklinsko. Naravna žveplo ima rumeno barvo in rombično strukturo. Pri kemijskih reakcijah s kovinami in nekaterimi ne-kovinami se obnaša kot oksidacijsko sredstvo, s halogeni in kisikom pa ima reducirne lastnosti.

V članku na primeru halogenov, kisika in žvepla smo preučili lastnosti nekovinskih elementov.