Хімічні елементи можна умовно поділити на дві групи: металічні та неметалічні елементи. Така класифікація ґрунтується на найтиповіших фізичних і хімічних ознаках простих речовин утворених цими елементами. У періодичній системі хімічних елементів неметалічні елементи розміщені в кінці періодів. До них належать: Гідроген, Гелій, Бор, Карбон, Нітроген, Оксиген, Флуор, Неон, Силіцій, Фосфор, Сульфур, Хлор, Аргон, Арсен, Селен, Бром, Телур, Йод, Астат, та інші інертні елементи. Це ρ-елементи, за винятком Н і Не, які належать до s – елементів. Які ж ознаки за своєю сукупністю дають можливість найкраще пізнати хімічний елемент з неметалічним характером? Типовою для них є здатність бути в реакціях окиснювачами. На зовнішньому енергетичному рівні атоми неметалічних елементів мають, як правило, понад 4 електрони. Майже всі вони можуть приєднувати певну кількість електронів і перетворюватися на негативно заряджені йони – аніони. Здатність атомів неметалічних елементів приєднувати електрони або зміщувати їх у свій бік зростає у групі знизу догори, а в періоді – зліва направо. Тому найтиповіший неметалічний елемент перебуває у правому верхньому куті періодичної системи. Це – Флуор. Кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні збігається з номером групи. Неметалічні елементи одної групи головної підгрупи мають однакову будову зовнішнього енергетичного рівня. Вищі оксиди неметалічних елементів є кислотними оксидами. Сполуки неметалічних елементів з Гідрогеном при звичайних умовах – газоподібні речовини.
Хімічні елементи Оксиген, Сульфур, Карбон і Фосфор у вільному стані існують у формі кількох простих речовин.
Явище існування хімічного елемента у вигляді двох або кількох простих речовин, різних за властивостями і будовою називають алотропією, а самі прості речовини – алотропними модифікаціями.
Термін увів Я. Берцеліус у 1841 р., що з грецької означає «інші властивості».
Атоми неметалічних елементів становлять переважну більшість сполук у Всесвіті та верхніх шарах Землі. Вони більш поширені в природі, аніж метали. Деякі неметалічні елементи зустрічаються у природі у вигляді простих речовин: родовища самородної сірки в Прикарпатті; Заваллівське родовище графіту; існують поклади порід, що містять алмази. До складу повітря входять: азот, кисень, інертні гази. Найпоширенішим елементом у космосі є Гідроген. Значно більше атомів неметалічних елементів утворюють різноманітні складні речовини. Так, значну частину літосфери становить кремнезем SiО2, гідросфери – вода.
Неметали, за винятком інертних газів, є досить хімічно активними речовинами. Зовнішній електронний шар у їх атомах не завершений, але близький до завершення, тому атоми неметалічних елементів легко приєднують електрони, перетворюючись на негативно заряджені йони. Це відбувається під час сполучення неметалічних елементів з елементами, атоми яких, навпаки, легко віддають електрони, а такими елементами є металічні елементи і Гідроген, тому для неметалів типовими є реакції сполучення з металами і воднем. У реакціях з більш активними неметалами менш активні неметали віддають електрони і є відновниками. Відновником буде той елемент, який у періодичній системі розміщений ліворуч або нижче, а окисником той, що розміщений праворуч або вище. При цьому утворюються сполуки з ковалентним полярним зв’язком. Вищі оксиди неметалічних елементів є кислотними оксидами. Сполуки неметалічних елементів з Гідрогеном при звичайних умовах – газоподібні речовини.
Більшість неметалічних елементів утворюють сполуки з Гідрогеном; їх не утворюють лише інертні елементи. Бінарні сполуки Гідрогену з неметалами назвали леткими тому, що за звичайних умов вони газоподібні (HCl, NH3, H2S), або рідини, що легко переходять у газоподібний стан (HF за температури 19,5°С і H2O). Ці сполуки складаються із молекул. Атоми в них сполучені між собою ковалентними полярними зв’язками. Для сполук неметалічних елементів з Гідрогеном найчастіше використовують тривіальні назви, рідше – хімічні.
У лабораторії амоніак добувають нагріванням суміші солей амонію з лугами. Найчастіше для цього використовують хлорид амонію NH4Cl і гашене вапно Ca(OH)2 (в надлишку): 2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O
Ці речовини ретельно перемішують, вміщають у пробірку або колбу і нагрівають. Реакція з виділенням амоніаку проходить при звичайних умовах, а при нагріванні різко прискорюється. Добути амоніак можна також нагріваючи нашатирний спирт: NH4ОН ⇄ NH3 + H2O.
Оксиди неметалічних елементів поділяються на солетворні (їх більшість) і несолетворні (СО, N2O, NO). За агрегатним станом: а) газоподібні; б) тверді (P2O5), в) рідкі (H2O, Cl2O7).
Залежно від валентності, один і той же неметалічний елемент здатний утворювати оксиди різного кількісного складу.
Фізичні властивості
Сульфатна кислота – безбарвна рідина, важка, майже вдвічі важча за воду, в’язка як олія. Змішується з водою у будь-яких співвідношеннях. При кімнатній температурі вона нелетка й тому не має запаху. Під час розчинення сульфатної кислоти у воді відбувається дуже сильне розігрівання за рахунок утворення стійких гідратів сульфатної кислоти. Якщо вливати воду в кислоту, то частина води, не встигнувши змішатися з кислотою, одразу нагрівається до кипіння. Це викликає розбризкування кислоти і може спричинити опіки.
Сульфати
Сульфатна кислота утворює ряд солей:
а) середні солі сульфати (Мех(SO4)у). Більшість сульфатів розчинні у воді, малорозчинними є сульфати PbSO4, CaSO4 та нерозчинні – BaSO4, CrSO4;
б) кислі солі гідрогенсульфати (МеНSO4). Гідрогенсульфати лужних металів розчинні у воді;
в) кристалогідрати купороси – технічна назва кристалогідратів сульфатів деяких важких металів;
г) складні солі – галуни.
Фізичні властивості
Чиста нітратна (азотна) кислота – безбарвна рідина з різким подразнюючим запахом, дуже гігроскопічна, летка, важча за воду. Безводна нітратна кислота «димить» на повітрі внаслідок утворення туману, який складається з крапельок розчину кислоти. Кислота змішується з водою в будь-яких співвідношеннях. Водний розчин нітратної кислоти з масовою часткою кислоти 96-98 % називається концентрованою кислотою. Концентрована нітратна кислота забарвлена в жовтий колір. Такого кольору надає їй нітроген(IV) оксид NO2, який утворюється внаслідок часткового розкладу нітратної кислоти і розчиняється в ній. На практиці використовують водний розчин кислоти з масовою часткою 63-65% НNO3, таку кислоту також називають концентрованою.
Останні коментарі
Наташа у: §21. Відношення об’ємів газів у хімічних реакціях
Пожалуйста срочно ответ на номер 249 и 525 в 21 параграфе ...
Ximiya у: §6. Масова частка розчиненої речовини
Дякуємо, виправили ...
Ximiya у: §24. Поняття про оксиди. Умови виникнення й припинення горіння
http://www.chemistry.in.ua/about ...
Ximiya у: §30. Метанол і етанол як представники насичених одноатомних спиртів
дякуємо, виправили ...
Ximiya у: §30. Метанол і етанол як представники насичених одноатомних спиртів
Про авора ...