Splošne značilnosti nekovin glavnih podskupin

Vse anorganske snovi se delijo na preproste spojine: kovine, nekovine. In kompleksno: binarne spojine; baze; kisline; soli.

Kako so nekovine razporejene v Mendelejevi tabeli?? Od 118 trenutno znanih kemijskih elementov je 96 kovin in le 22 nekovin glede na splošne značilnosti elementov. Nekovinski kemični elementi predstavljajo večino mase živih organizmov. Tako preproste kot kompleksne snovi, ki jih tvorijo nekovinski elementi, so del Zemljinega ozračja.

Položaj nekovinskih elementov v periodnem sistemu

V kratkoročni različici so v glavnih podskupinah nekovine. V nadaljevanju bomo obravnavali splošno značilnost. Nemetalije se nahajajo desno in nad Bohrovo in Astatovo diagonalo. V različici z dolgim obdobjem na koncu na desni strani v skupinah IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA.

Od vseh do zdaj odkritih kemijskih elementov jih le 22 ni kovin. Obstaja 16 aktivnih elementov in 6 žlahtnih plinov. Vendar je kemija nekovin bogatejša od kemije vseh kovin. Nekovinski elementi imajo veliko vlogo pri obstoju življenja na Zemlji.

Splošne značilnosti nekovin

Atomi nekovinskih elementov imajo na zunanji ravni od štiri do sedem elektronov, žlahtni plini pa po osem elektronov, razen vodika (en elektron) in helija (dva elektrona). Zato pri splošnem opisu strukture nekovinskih atomov - je sposobnost sprejemanja in oddajanja elektronov, pri čemer imajo vlogo oksidantov in reducentov.

Tako imajo nekovine v spojinah tako negativna kot pozitivna oksidacijska stanja. Značilne vrednosti valenčnih in oksidacijskih stanj nekovin so povezane s strukturo njihovega zunanjega elektronskega nivoja

Žveplo ima lahko na primer valenco 2, 4, 6 z ločevanjem elektronov. V naravi poleg kisika, dušika, vodika, žvepla in inertnih plinov nekovine obstajajo v obliki spojin: sulfidov, oksidov, kloridov, silikatov, sulfatov, karbonatov, fosfatov različnih kovin.

Prosti nekovinski elementi obstajajo v obliki preprostih snovi - nekovin. Razmislite o njihovi strukturi, lastnostih in uporabi. Atomi nekovin so med seboj povezani s kovalentno vezjo. Nekovine obstajajo v različnih oblikah. Vodik, jod, klor, fluor in brom obstajajo le kot molekule z dvema atomoma H2, I2, Cl2, F2 Br2. Razlog za to je, da imajo zaradi enega neparnega elektrona le eno možnost, da tvorijo skupni par.

Alotropija nekovin

Z večanjem števila neparnih elektronov lahko elementi tvorijo preproste snovi z različno sestavo - alotropne spremembe. Tako kisik tvori dve alotropni modifikaciji.

Vodik H2, fluor F2, klor Cl2, dušik N2, kisik O2 in ozon O3 so precej lahke nepolarne molekule, ki med seboj šibko reagirajo. Zato so vse navedene snovi plini pri sobni temperaturi.

Brom Br2 je tekočina, I2 pa trdna snov. V trdni obliki imajo vsi molekularno kristalno mrežo.

Metode proizvodnje

Prva točka splošne opredelitve nekovin so lahko metode njihove proizvodnje. Nekovine se proizvajajo na različne načine:

1. Ločevanje od drugih snovi iz naravnih spojin. Na primer ločevanje tekočega zraka na kisik, dušik in preostale žlahtne pline.
2. z redukcijo iz spojine, če ima nekovina v njej pozitivno oksidacijsko stanje. Na primer redukcija vodika iz vode z elektrolizo: +1 -2 0 Katoda (-) 2H2O + 2e = H2­+ 2OH^-.
3. z oksidacijo iz spojine, v kateri je nekovina v negativnem oksidacijskem stanju. Na primer oksidacija kloridnih ionov z elektrolizo raztopine ali taline natrijevega klorida: Anoda (+) 2Cl^- - 2e = Cl⁰₂↑.

Razlikujemo tudi med industrijskimi in laboratorijskimi postopki za proizvodnjo nekovin.

Fizikalne lastnosti

Druga točka splošne karakteristike nekovin so njihove fizikalne lastnosti. Na splošno imajo nekovine atomsko ali molekularno kristalno mrežo. Nekateri med njimi dobro prevajajo elektriko ali so polprevodniki. Tretja točka preučevanja splošnih značilnosti nekovin je obravnava njihovih kemijskih lastnosti.

Nekovine lahko v kemijskih reakcijah delujejo kot oksidanti in reducenti. Izjema je fluor F2, ki ima vedno vlogo oksidanta. Zato so vse reakcije, ki vključujejo nekovine, redoks reakcije.

Upoštevajte odnos nekovin do vode, kovin, med seboj ter do oksidov, kislin, baz in soli. Vse nekovine so odporne proti vročini, zato večina njihovih reakcij poteka le pri visokih temperaturah:

1. Samo fluor aktivno reagira z vodo pod običajnimi pogoji: F2 + H2O = 2HF + O 2O = O2; O2 + O = O3. Lahko rečemo, da voda gori v fluoru. Pri tem nastane kompleksna mešanica snovi, vključno s kisikovimi fluoridi OF2 in O2F2. Klor in brom le delno reagirata z vodo: Cl2 + H2O ←→ HCl + HClO Raztopine klora Cl2 v vodi se imenujejo klorova voda. Pri prehodu vodne pare nad segretim premogom nastane vodni plin: C + H2O =^to CO + H2.

2. Vse nekovine razen žlahtnih plinov reagirajo s kovinami. Tako nastanejo binarne spojine: oksidi, hidridi, karbidi, nitridi, fosfidi, sulfidi, kloridi, bromidi, jodidi itd. Ca + H2 = CaH2 - kalcijev hidrid.

3. Nekovine reagirajo med seboj le pri segrevanju (razen fluora) in tvorijo različne vrste binarnih spojin:

• Oksidi: N2 + O2 ←→ 2NO -Q - dušikov oksid (II) Samo klor, brom in jod ne reagirajo neposredno s kisikom. Njihovi oksidi se pridobivajo posredno.
• Vodikove spojine: H2 + S = H2S.

4. Nekovine v običajnih pogojih praktično ne reagirajo z oksidi. Pri segrevanju pride do maloštevilnih, vendar praktično pomembnih reakcij. Na primer redukcija kovin in nekovin iz oksidov: FeO + C = Fe + CO↑.

Obravnavajmo splošno opredelitev nekovin na primeru halogenov

Fluor F2 in klor Cl2 imata podobne fizikalne lastnosti: sta strupena plina ostrega vonja, fluor je svetlo rumen, klor pa rumeno zelen. Brom Br2 - težka rdečkasto rjava tekočina. Klor in brom sta delno topna v vodi; njuno raztopino imenujemo klorova in bromova voda.

Jod I2 - zelo netopen v vodi, bolje topen v alkoholu ali drugih organskih topilih.

Halogeni nastanejo z elektrolizo taline ali raztopine NaCl ali z njihovim izpodrivanjem s klorom. Halogeni se medsebojno izpodrivajo iz kislih raztopin: 2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2.