Химия · 11 класс · Химия ФГОС (Габриелян) · урок 20 · только теория
Неметаллы, их положение в Периодической системе Д. И. Менделеева и особенности строения атомов
Неметаллы занимают правую верхнюю часть периодической системы и характеризуются малым радиусом атома, высокой электроотрицательностью и стремлением принимать электроны. Они проявляют аллотропию, существуют в виде молекулярных или атомных простых веществ и обладают характерными степенями окисления.
Чему учимся понимать
Изучить положение неметаллов в периодической системе, их строение атомов, типы простых веществ и химические свойства.
Зачем это нужно
Понимание свойств неметаллов необходимо для объяснения процессов окисления-восстановления, существования различных форм углерода и серы, а также для предсказания продуктов реакций с металлами и водородом.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Неметаллы расположены в правой верхней части периодической системы и стремятся принять электроны, превращаясь в отрицательные ионы.
- На внешнем уровне атомов неметаллов находится 4–7 электронов, что обуславливает их свойства окислителей.
- Высшая степень окисления неметалла равна номеру группы, а низшая равна номеру группы минус 8.
- Неметаллы проявляют явление аллотропии, существуя в виде нескольких простых веществ (например, алмаз и графит для углерода).
- В периоде электроотрицательность возрастает, а радиус атома уменьшается; в группе электроотрицательность падает, а радиус растёт.
- Водородные соединения неметаллов различаются по устойчивости: в ряду HCl — H2S — PH3 — SiH4 устойчивость падает, а восстановительные свойства растут.
Определения
- Неметаллы
- Элементы, расположенные в правой верхней части периодической системы, обладающие высокой электроотрицательностью и склонные принимать электроны.
- Аллотропия
- Явление существования одного химического элемента в виде нескольких простых веществ.
- Электроотрицательность
- Способность атома притягивать электроны, у неметаллов она обычно высока (обычно 2 и выше).
- Водородные соединения неметаллов
- Соединения неметаллов с водородом, обладающие специфическими свойствами (например, HCl — кислота, NH3 — основание).
Ключевые факты и правила
- Всего неметаллов около 20 элементов.
- Правило: высшая степень окисления неметалла равна номеру группы, низшая = номер группы − 8.
- На внешнем уровне атома неметалла находится 4–7 электронов (у H и He — 1 и 2).
- Самый активный неметалл — фтор F2; самые «металлические» неметаллы — иод, теллур, мышьяк.
- Неметаллы образуют ковалентные связи; простые вещества могут быть молекулярными (O2, N2) или атомными (C, Si).
Теория
Определить положение элемента в Периодической системе.
Оценить строение внешнего электронного слоя (количество электронов).
Определить тип простого вещества (молекулярный или атомный) и наличие аллотропии.
Рассчитать высшую и низшую степени окисления по правилам.
Проанализировать химические свойства (окислительные или восстановительные) в контексте реакции с металлами или водородом.
Примеры
- Пример 1расчёт
- Определение степеней окисления для серы (группа VIA): высшая степень окисления = +6
- низшая степень окисления = 6 - 8 = -2
- Пример 2реакция
Реакция серы с кислородом
Уравнения
- S + O2 → SO2, где сера проявляет свойства окислителя или восстанавливается, а кислород — окислитель
Интересно знать
- Углерод существует в виде алмаза, графита, карбина и фуллерена.
- Фосфор бывает белого, красного и чёрного цвета.
- Сера существует в ромбической, моноклинной и пластической формах.
- Водород формально относится к неметаллам, хотя занимает позицию IA.
Связанные темы
- Химическая связь
- Окисление и восстановление
- Неметаллы и их соединения
- Периодический закон