Обзор свойств неметаллов

Для неметаллов скорее характерно различие, чем

общность свойств.

Неметаллы в основном располагаются в конце малых и больших периодов, а число внешних электронов атомов, находящихся в группах, равно номеру группы.

Для завершения внешних уровней атомы неметаллов

присоединяют электроны.

В этом случае неметаллы являются окислителями.

Способность атомов присоединять электроны в каждом периоде возрастает по мере приближения к инертному элементу, а в каждой группе – по мере уменьшения радиуса атома или, иными словами, снизу вверх.

Активнее всех присоединяют электроны атомы фтора.

Уменьшение способности присоединять электроны

находится в соответствий с уменьшением величин их

относительных электроотрицательностей.

Обзор свойств неметаллов

Следует подчеркнуть, что вторым после фтора в этом

ряду стоит атом кислорода, а не хлора.

Взаимодействуя с металлами, типичные неметаллы образуют соединения с ионной связью, например,

хлорид натрия NаСl, оксид кальция СаО, сульфид

калия К2S.

В определенных условиях неметаллы реагируют между

собой, образуя соединения с ковалентной связью – как полярные, так и неполярные.

Примерами первых служат вода Н2O, хлороводород НСl, аммиак NН3.

Примерами вторых – оксид углерода (IV) СО2, метан

СН4, бензол С6Н6.

С водородом неметаллы образуют летучие соединения, формулы которых зависят от номера

группы элемента.

Обзор свойств неметаллов

Кислотным оксидам соответствуют кислоты, причем

из двух кислородных кислот одного неметалла сильнее та, в которой он проявляет максимальную

степень окисления.

Например, азотная кислота HNO3 сильнее азотистой HNO2, а серная кислота H2SO4 сильнее сернистой

Н2SO3.

Напомним, что сила кислоты определяется ее способностью образовывать ионы водорода Н+, точнее ионы гидроксония Н3О+.

В нормальных условиях неметаллы водород, фтор, хлор, кислород и азот – это газы, бром – жидкость, а

остальные – твердые вещества.

Обзор свойств неметаллов

К неметаллам относятся инертные элементы (благородные газы) – гелий Не, неон Nе, аргон Аг, криптон Кг, ксенон Хе, радон

Rn.

Атомы инертных элементов содержат на внешнем энергетическом уровне по 8 электронов в …s2р6-состоянии.

Исключение составляет гелий, у которого 2 электрона.

Еще недавно считалось, что такие атомы не способны ни отдавать электроны, ни принимать их, ни образовывать общие электронные пары.

Однако в 1962 году было получено первое химическое соединение инертного элемента – тетрафторид ксенона ХеF4, после чего химия благородных газов начала развиваться быстрыми темпами.

Особенно богата химия ксенона, соединения которого по свойствам сходны с соответствующими соединениями йода.

При взаимодействии ксенона с фтором в зависимости от условий получается либо дифторид ксенона ХеF2, либо тетрафторид ХеF4, либо гексафторид ХеF6.

Обзор свойств неметаллов

При нормальной температуре все они – твердые вещества белого цвета.

В химическом отношении наиболее активен гексафторид ксенона ХеF6, хорошо взаимодействующий с кремнеземом:

2XeF6 +SiO2 = 2XeOF4 +SiF4 .

Образующийся при этом окситетрафторид ксенона ХеОF4 при нормальной температуре – летучая бесцветная жидкость.

Все фториды ксенона взаимодействуют с водой.

При этом в реакции с дифторидом и тетрафторидом

образуются ксенон, кислород и фтороводород:

2XeF2 +2Н2О = 2Xe +O2 +4SiF4 ,

XeF4 +2Н2О = Xe +O2 +4SiF4 .

Обзор свойств неметаллов

Вслед за фторидами ксенона удалось получить и

фторид радона.

Однако из-за сильной радиоактивности радона это соединение пока еще мало изучено.

Получены и фториды криптона КrF2 и КrF4, которые также оказались значительно менее устойчивыми, чем соответствующие соединения ксенона.

Соединения же неона, аргона и гелия пока еще не получены.

Развитие экспериментальной техники, видимо, приведет к открытию соединений и этих элементов.

Обзор свойств неметаллов

Из кислородных соединений помимо оксида ксенона (VI) ХеО3 в настоящее время получен оксид ксенона (VIII) ХеO4, а также соответствующие им кислоты: Н6ХеО6 и Н4ХеO6.

Хотя сами эти кислоты неустойчивы, их соли – ксенаты

(например, Na6ХеО6, Ва3ХеO6) и перксенаты (например, Nа4ХеО6, Ва2ХеO6) – при комнатной температуре представляют собой достаточно устойчивые кристаллические вещества.

Получены также соли криптоновой кислоты – криптат бария

ВаКrO4 и др.

Таким образом, инертные элементы способны вступать в реакции и образовывать соединения с обычными ковалентными связями.

Обзор свойств неметаллов

Вместе с тем уже известны и химические соединения инертных элементов с ионной связью.

Их удалось получить, используя для отрыва электронов от их атомов гексафторид платины РtF6 – газ темно-красного цвета, являющийся даже более сильным окислителем, чем фтор.

Уравнение реакции взаимодействия ксенона с гексафторидом платины можно , представить так:

Xe +PtF6 = Xe+[PtF6 ]−.

Образовавшийся гексафторплатинат ксенона – твердое оранжевое вещество, имеющее ионную кристаллическую решётку.

Химия инертных элементов – это успехи науки последних лет.