Общая характеристика групп элементов Общая характеристика неметаллов

В таблице Д.И. Менделева неметаллы располагаются в основном в малых периодах и в конце больших периодов. Все они, кроме Н и Не, принадлежат к семейству р-элементов. Число электронов на внешнем слое у их атомов равно номеру группы, в которой данный элемент расположен, и изменяется в интервале от 3 (бор) до 8 (благородные или инертные газы). Исключение составляет водород Н, содержащий на внешнем слое 1 электрон и гелий Не – 2 электрона.

Общее количество неметаллов невелико. Из 118 известных на сегодняшний день элементов к ним относятся 23.

Неметаллы в ходе химических реакций могут как отдавать электроны со своего внешнего слоя при взаимодействии с атомами более электроотрицательных элементов, так и забирать их у других менее электроотрицательных атомов. В первом случае они выступают в роли восстановителя и проявляют положительную степень окисления, во втором случае – в роли окислителя и проявляют отрицательную степень окисления.

Активнее всех присоединяют электроны атомы фтора. Этот элемент является самым электроотрицательным и поэтому в соединениях проявляет только отрицательную степень окисления, а в химических реакциях атомы фтора всегда выступают в роли окислителя.

У остальных элементов – неметаллов, изучаемых в средней школе, способность присоединять к себе электроны уменьшается в таком порядке: O, N, Cl, S, C, P, H, Si.

Эти элементы могут проявлять как положительную, так и отрицательную степень окисления, обладая окислительно-восстановительной двойственностью.

Высшая положительная степень окисления для неметаллов совпадает с номером группы, в которой они находятся (исключение составляют кислород и фтор).

Величина отрицательной степени окисления равна числу электронов, недостающих до завершения внешнего электронного слоя их атомов.

При составлении химических формул бинарных соединений неметаллов (т.е. образованных атомами только двух элементов) принято первым записывать символ менее электроотрицательного элемента, проявляющего в этом веществе положительную степень окисления. На второе место ставится символ более электроотрицательного элемента, например: ; ; и т.д. Исключение составляют соединения неметаллов с водородом, водные растворы которых не проявляют кислотных свойств: ; ; .

Согласно нормам современной номенклатуры в названиях бинарных соединений неметаллов принято называть элемент, который проявляет в них отрицательную степень окисления, с добавлением окончания -ид (причем могут использовать как латинское название элемента, так и русское). Например, соединения кислорода с менее электроотрицательными элементами называются оксиды ( – натрий-оксид); соединения азота с менее электроотрицательными элементами – нитриды ( - натрий-нитрид); соединения фосфора с менее электроотрицательными элементами – фосфиды ( – натрий-фосфид).

С кислородом неметаллы образуют, главным образом, кислотные оксиды общего вида . Некоторые из неметаллов, находясь в своей низшей положительной степени окисления, образуют несолеобразующие оксиды (CO, N₂O, SiO).

При растворении кислотных оксидов (кроме SiO₂) в Н₂О получается соответствующая кислородсодержащая кислота.

Из нескольких кислородсодержащих кислот одного неметалла сильнее та, в которой он проявляет бóльшую положительную степень окисления.

С водородом неметаллы образуют летучие водородные соединения общего вида , молекулы которых образованы полярной (HCl, H₂O, H₂S, NH₃) или малополярной (CH₄, SiH₄) ковалентной связью.

Водородные соединения неметаллов VIIА и VIА групп в водном растворе проявляют кислотные свойства. Растворы водородных соединений других неметаллов кислотными свойствами не обладают.

Раствор NH₃ проявляет оснóвные свойства за счет образования слабого основания NH₃ · Н₂O.

Простые вещества, образованные неметаллами, как правило, являются газами или твердыми веществами (исключение составляет Br₂, которое является жидкостью).

Молекулы газообразных веществ – двухатомные, кроме озона (O₃), и благородных газов (их молекулы одноатомные).

Простые твердые вещества чаще всего имеют атомную кристаллическую решетку или, в некоторых случаях, – молекулярную: белый фосфор (Р₄), ромбическая и моноклинная сера (S₈), кристаллический иод (I₂).