Բոլոր մետաղների և ոչ մետաղների քիմիական հատկությունները. Ոչ մետաղների քիմիական հատկությունները

ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՓՈԽԱԶԴԻՐՈՒԹՅՈՒՆԸ ՈՉ ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՀԵՏ

Ոչ մետաղները մետաղների հետ ռեակցիաներում օքսիդացնող հատկություն են ցուցաբերում՝ դրանցից էլեկտրոններ ընդունելով և վերականգնելով։

Փոխազդեցություն հալոգենների հետ

Հալոգեններ (F 2, Cl 2, Br 2, I 2 ) ուժեղ օքսիդացնող նյութեր են, հետևաբար բոլոր մետաղները նորմալ պայմաններում փոխազդում են նրանց հետ.

2Me + n Hal 2 → 2 MeHal n

Այս ռեակցիայի արդյունքը մետաղի հալոգենային աղ է ( MeF n -ֆտորիդ, MeCl n -քլորիդ, MeBr n -բրոմիդ, MeI n - յոդիդ): Մետաղի հետ փոխազդեցության ժամանակ հալոգենը կրճատվում է մինչև ամենացածր աստիճանըօքսիդացում (-1), ևnհավասար է մետաղի օքսիդացման վիճակին:

Ռեակցիայի արագությունը կախված է մետաղի և հալոգենի քիմիական ակտիվությունից: Հալոգենների օքսիդատիվ ակտիվությունը խմբում նվազում է վերևից ներքև (սկսած F-ից դեպի I):

Փոխազդեցություն թթվածնի հետ

Թթվածինը օքսիդացնում է գրեթե բոլոր մետաղները (բացառությամբ Ag, Au, Pt ), որի արդյունքում առաջանում են օքսիդներ Me 2 O n .

ակտիվ մետաղներ նորմալ պայմաններում հեշտությամբ փոխազդում է մթնոլորտային թթվածնի հետ:

2 Mg + O 2 → 2 MgO (բռնկումով)

Միջանկյալ ակտիվության մետաղներ սովորական ջերմաստիճանում նույնպես արձագանքում է թթվածնի հետ: Բայց նման ռեակցիայի արագությունը զգալիորեն ցածր է, քան ակտիվ մետաղների մասնակցությամբ։

Ոչ ակտիվ մետաղներ օքսիդանում է թթվածնով, երբ տաքացվում է (այրումը թթվածնում):

օքսիդներ Մետաղների քիմիական հատկությունները կարելի է բաժանել երեք խմբի.

1. Հիմնական օքսիդներ ( Na 2 O, CaO, Fe II O, Mn II O, Cu I O և այլն) առաջանում են մետաղների կողմից ցածր օքսիդացման աստիճաններում (+1, +2, որպես կանոն, +4-ից ցածր)։ Հիմնական օքսիդներհետ շփվել թթվային օքսիդներև թթուներ՝ աղեր առաջացնելու համար.

CaO + CO 2 → CaCO 3

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O

2. Թթվային օքսիդներ ( Cr VI O 3, Fe VI O 3, Mn VI O 3, Mn 2 VII O 7 և այլն) առաջանում են մետաղների կողմից բարձր օքսիդացման վիճակներում (որպես կանոն՝ +4-ից բարձր)։ Թթվային օքսիդները փոխազդում են հիմնական օքսիդների և հիմքերի հետ՝ առաջացնելով աղեր.

FeO 3 + K 2 O → K 2 FeO 4

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

3. Ամֆոտերային օքսիդներ ( BeO, Al 2 O 3, ZnO, SnO, MnO 2, Cr 2 O 3, PbO, PbO 2 և այլն) ունեն երկակի բնույթ և կարող են փոխազդել ինչպես թթուների, այնպես էլ հիմքերի հետ.

Cr 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) + 3H 2 O

Cr 2 O 3 + 6NaOH → 2Na 3

Փոխազդեցություն ծծմբի հետ

Բոլոր մետաղները փոխազդում են ծծմբի հետ (բացառությամբԱվ ), առաջացնելով աղեր՝ սուլֆիդներ Me 2 S n . Այս դեպքում ծծումբն իջեցվում է «-2» օքսիդացման վիճակի։ Պլատին (Պտ ) ծծմբի հետ փոխազդում է միայն նուրբ բաժանված վիճակում։ ալկալիական մետաղներ և Ca և Mg արձագանքել ծծմբի հետ, երբ տաքացվում է պայթյունով: Zn, Al (փոշի) և Mg ծծմբի հետ հակազդեցության դեպքում փայլատակում են: Ակտիվության շարքում ձախից աջ ուղղությամբ նվազում է մետաղների փոխազդեցության արագությունը ծծմբի հետ։

Փոխազդեցություն ջրածնի հետ

Ջրածնի հետ որոշ ակտիվ մետաղներ ձևավորում են միացություններ՝ հիդրիդներ.

2 Na + H 2 → 2 NaH

Այս միացություններում ջրածինը գտնվում է իր հազվագյուտ օքսիդացման «-1» վիճակում։

Է.Ա. Նուդնովա, Մ.Վ. Անդրիուխովա

Ոչ մետաղները քիմիական տարրեր են, որոնք ունեն բնորոշ ոչ մետաղական հատկություններ և գտնվում են Պարբերական աղյուսակի վերին աջ անկյունում։ Ի՞նչ հատկություններ են բնորոշ այս տարրերին, և ինչի՞ հետ են արձագանքում ոչ մետաղները։

Ոչ մետաղներ՝ ընդհանուր բնութագրեր

Ոչ մետաղները մետաղներից տարբերվում են արտաքինից էներգիայի մակարդակընրանք ունեն մեծ քանակությամբէլեկտրոններ։ Հետևաբար, նրանց օքսիդացնող հատկություններն ավելի ցայտուն են, քան մետաղներինը։ Ոչ մետաղները բնութագրվում են բարձր էլեկտրաբացասական արժեքներով և բարձր նվազեցման ներուժով:

Ոչ մետաղները ներառում են քիմիական տարրեր, որոնք գտնվում են գազային, հեղուկ կամ պինդ ագրեգացման վիճակում: Այսպիսով, օրինակ, ազոտը, թթվածինը, ֆտորը, քլորը, ջրածինը գազեր են. յոդ, ծծումբ, ֆոսֆոր - պինդ; բրոմը հեղուկ է (at սենյակային ջերմաստիճան): Ընդհանուր առմամբ կա 22 ոչ մետաղ։

Բրինձ. 1. Ոչ մետաղներ՝ գազեր, պինդ, հեղուկներ։

Ատոմի միջուկի լիցքի ավելացմամբ նկատվում է հատկությունների փոփոխությունների օրինաչափություն քիմիական տարրերմետաղից մինչև ոչ մետաղական.

Ոչ մետաղների քիմիական հատկությունները

Ոչ մետաղների ջրածնի հատկությունները հիմնականում ցնդող միացություններ են, որոնք ներս ջրային լուծույթներթթվային են. Նրանք ունեն մոլեկուլային կառուցվածքներ, ինչպես նաև կովալենտ բևեռային կապ։ Ոմանք, ինչպիսիք են ջուրը, ամոնիակը կամ ջրածնի ֆտորիդը, առաջացնում են ջրածնային կապեր։ Միացությունները առաջանում են ոչ մետաղների ջրածնի հետ անմիջական փոխազդեցությունից։ Օրինակ:

S + H 2 \u003d H 2 S (մինչև 350 աստիճան, հավասարակշռությունը տեղափոխվում է աջ)

Ջրածնի բոլոր միացություններն ունեն վերականգնող հատկություն, որոնց վերականգնող ուժը որոշակի ժամանակահատվածում մեծանում է աջից ձախ և խմբում՝ վերևից ներքև: Այսպիսով, ջրածնի սուլֆիդը այրվում է մեծ քանակությամբ թթվածնով.

2H 2 S + 3O 3 \u003d 2SO 2 + 2H 2 O + 1158 կՋ:

Օքսիդացումը կարող է այլ կերպ ընթանալ: Այսպիսով, արդեն օդում ծծմբի առաջացման արդյունքում ջրածնի սուլֆիդի ջրային լուծույթը պղտորվում է.

H 2 S + 3O 2 \u003d 2S + 2H 2 O

Թթվածնի հետ ոչ մետաղների միացությունները, որպես կանոն, թթվային օքսիդներ են, որոնք համապատասխանում են թթվածին պարունակող թթուներին (օքսո թթուներ)։ Տիպիկ ոչ մետաղների օքսիդների կառուցվածքը մոլեկուլային է։

Որքան բարձր է ոչ մետաղի օքսիդացման աստիճանը, այնքան ավելի ուժեղ է համապատասխան թթվածին պարունակող թթուն: Այսպիսով, քլորն ուղղակիորեն չի փոխազդում թթվածնի հետ, այլ ձևավորում է մի շարք օքսո թթուներ, որոնք համապատասխանում են այդ թթուների օքսիդներին, անհիդրիդներին։

Առավել հայտնի են այս թթուների այնպիսի աղերը, ինչպիսիք են սպիտակեցնող CaOCl 2 (հիպոքլորային և աղաթթուների խառը աղը), բերտոլե աղը KClO 3 (կալիումի քլորատ):

Օքսիդներում ազոտը դրսևորում է դրական օքսիդացման վիճակներ +1, +2, +3, +4, +5: Առաջին երկու օքսիդները՝ N 2 O և NO, աղ առաջացնող չեն և գազեր են։ N 2 O 3 (ազոտի օքսիդ III) - ազոտային թթվի անհիդրիդ է HNO 2: Ազոտի օքսիդ IV - շագանակագույն գազ NO 2 - գազ, որը լավ լուծվում է ջրի մեջ՝ առաջացնելով երկու թթու։ Այս գործընթացը կարող է արտահայտվել հավասարմամբ.

2NO 2 + H 2 O \u003d HNO 3 (ազոտական ​​թթու) + HNO 2 (ազոտաթթու) - ռեդոքսի անհամաչափության ռեակցիա

Բրինձ. 2. Ազոտական ​​թթու.

Անհիդրիդ ազոտական ​​թթու s N 2 O 5-ը սպիտակ բյուրեղային նյութ է, որը հեշտությամբ լուծվում է ջրում: Օրինակ:

N 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HNO 3

Ազոտական ​​թթվի աղերը կոչվում են սելիտրաներ, դրանք լուծելի են ջրում։ Ազոտական ​​պարարտանյութեր արտադրելու համար օգտագործվում են կալիումի, կալցիումի, նատրիումի աղերը։

Ֆոսֆորը առաջացնում է օքսիդներ՝ ցույց տալով օքսիդացման աստիճաններ +3 և +5։ Ամենակայուն օքսիդը ֆոսֆորի անհիդրիդն է P 2 O 5 , որն իր հանգույցներում կազմում է մոլեկուլային վանդակ P 4 O 10 դիմերներով։ Որպես ֆոսֆորային պարարտանյութ օգտագործվում են ֆոսֆորաթթվի աղերը, օրինակ՝ ամոֆոս NH 4 H 2 PO 4 (ամոնիումի երկհիդրոֆոսֆատ)։

Ոչ մետաղների դասավորվածության աղյուսակ

Խումբ	Ի	III	IV	Վ	VI	VII	VIII
Առաջին շրջան	Հ						Նա
Երկրորդ շրջան		Բ	Գ	Ն	Օ	Ֆ	Նե
Երրորդ շրջան			Սի	Պ	Ս	Cl	Ար
Չորրորդ շրջան				Ինչպես	Սե	եղբ	կր
Հինգերորդ շրջան					Թե	Ի	Xe
Վեցերորդ շրջան						ժամը	Rn

ՕԳՏԱԳՈՐԾԵԼ. ՈՉ ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՔԻՄԻԱԿԱՆ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

ՋՐԱԾՆԻ ՔԻՄԻԱԿԱՆ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

1. ՄԵՏԱՂՆԵՐՈՎ

(Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba) → ալկալիական և հողալկալիական մետաղների հետ տաքացնելիս առաջանում է պինդ անկայուն նյութեր հիդրիդներ, մյուս մետաղները չեն արձագանքում։

2K + H2 = 2KH (կալիումի հիդրիդ)

Ca + H2 = CaH2

2. ՈՉ ՄԵՏԱՂՆԵՐՈՎ

թթվածնի, հալոգենների հետ նորմալ պայմաններում, տաքանալիս փոխազդում է ֆոսֆորի, սիլիցիումի և ածխածնի, ճնշման տակ ազոտի և կատալիզատորի հետ։

2Н2 + O2 = 2Н2O Н2 + Cl2 = 2HCl

3Н2 + N2↔ 2NH3 H2 + S = H2S

3. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ՋՐԻ ՀԵՏ

Չի արձագանքում ջրի հետ

4. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ՕՔՍԻԴՆԵՐԻ ՀԵՏ

Մետաղների (ոչ ակտիվ) և ոչ մետաղների օքսիդները վերածում է պարզ նյութերի.

CuO + H2 = Cu + H2O 2NO + 2H2 = N2 + 2H2O

SiO2 + H2 = Si + H2O

5. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ԹԹՈՒՆԵՐԻ ՀԵՏ

Չի փոխազդում թթուների հետ

6. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ԱԼԿԱԼԻԻ ՀԵՏ

Չի արձագանքում ալկալիների հետ

7. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ԱՂԻ ՀԵՏ

Վերականգնում է ոչ ակտիվ մետաղները աղերից

CuCl2 + H2 = Cu + 2HCl

ԹԹՎԱԾՆԻ ՔԻՄԻԱԿԱՆ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

1. ՓՈԽԱԶԴՐՈՒԹՅՈՒՆ ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՀԵՏ

Նորմալ պայմաններում ալկալային մետաղների հետ՝ օքսիդներ և պերօքսիդներ (լիթիում - օքսիդ, նատրիում - պերօքսիդ, կալիում, ցեզիում, ռուբիդիում - սուպերօքսիդ

4Li + O2 = 2Li2O (օքսիդ)

2Na + O2 = Na2O2 (պերօքսիդ)

K+O2=KO2 (սուպերօքսիդ)

Հիմնական ենթախմբերի մնացած մետաղների հետ նորմալ պայմաններում առաջացնում է խմբի թվին հավասար օքսիդացման աստիճանով օքսիդներ.

2 ՀԵՏa+O2=2ՀԵՏաՕ

4Al + O2 = 2Al2O3

1. ՓՈԽԱԶԴՐՈՒԹՅՈՒՆ ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՀԵՏ

Երկրորդական ենթախմբերի մետաղների հետ նորմալ պայմաններում և տաքացնելիս առաջանում է օքսիդներ տարբեր աստիճաններօքսիդացում, իսկ երկաթի սանդղակը երկաթովՖե3 Օ4 ( FeO∙ Ֆե2 Օ3)

3Fe + 2O2 = Fe3O4 4Cu + O2 = 2Cu2+¹O (կարմիր);

2Cu + O2 = 2Cu⁺²O (սև); 2Zn + O2 = ZnO

4Cr + 3О2 = 2Cr2⁺³О3

ձևավորում է օքսիդներ՝ հաճախ միջանկյալ օքսիդացման վիճակի

Գ + Օ₂(նախկին)=CO₂; Գ+ Օ₂ (շաբաթ) =CO

S + O2 = SO2N2 + O2 = 2NO - Q

3. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ՋՐԻ ՀԵՏ

Չի արձագանքում ջրի հետ

4. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ՕՔՍԻԴՆԵՐԻ ՀԵՏ

Ստորին օքսիդները օքսիդացնում է ավելի բարձր օքսիդացման աստիճան ունեցող օքսիդների

Fe⁺²O + O2 = Fe2⁺3O3; C⁺²O + O2 = C⁺4O2

5. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ԹԹՈՒՆԵՐԻ ՀԵՏ

Անջուր անօքսիկ թթուները (երկու միացություններ) այրվում են թթվածնային մթնոլորտում

2H2S + O2 = 2S + 2H2O 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O

Թթվածին պարունակության մեջ բարձրացնում է ոչ մետաղի օքսիդացման աստիճանը։

2HN⁺3O2 + O2 = 2HN⁺5O3

6. ՓՈԽԱԶԴԱԾՈՒԹՅՈՒՆ ՀԻՄՔՆԵՐԻ ՀԵՏ

Օքսիդացնում է անկայուն հիդրօքսիդները ջրային լուծույթներում ավելի շատ բարձր աստիճանօքսիդացում

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

7. ԱՂԻ ԵՎ ԵՐԿԱԿԱՆ ՄԻԱՑՈՒՑԻՉՆԵՐԻ ՀԵՏ ՓՈԽԱԶԳԻՑ

Մտնում է այրման ռեակցիաների մեջ։

4FeS2 +11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O

կատալիտիկ օքսիդացում

NH3 + O2 = NO + H2O

ՀԱԼՈԳԵՆՆԵՐԻ ՔԻՄԻԱԿԱՆ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

1. ՓՈԽԱԶԴՐՈՒԹՅՈՒՆ ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՀԵՏ

Նորմալ պայմաններում ալկալային հետ, հետՖ, Cl, եղբբռնկվել:

2 Նա + Cl2 = 2 NaCl(քլորիդ)

Ալկալային հողը և ալյումինը փոխազդում են նորմալ պայմաններում.

ՀԵՏa+Cl2=ՀԵՏaCl2 2Al+3Cl2 = 2AlCl3

Երկրորդային ենթախմբերի մետաղներ բարձր ջերմաստիճաններում

Cu + Cl2 = Cu⁺²Cl2

2Cu + I2 = 2Cu⁺1I (պղնձի (II) յոդիդ չկա!)

2Fe + ЗС12 = 2Fe⁺3Cl3 երկաթ (III) քլորիդ

Ֆտորը փոխազդում է մետաղների հետ (հաճախ պայթյունավտանգ), այդ թվում՝ ոսկու և պլատինի հետ։

2Au + 3F2 = 2AuF

2. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ՈՉ ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՀԵՏ

Նրանք ուղղակիորեն չեն փոխազդում թթվածնի հետ (բացառությամբ F2-ի), փոխազդում են ծծմբի, ֆոսֆորի, սիլիցիումի հետ։ Բրոմի և յոդի քիմիական ակտիվությունն ավելի քիչ է արտահայտված, քան ֆտորինը և քլորինը.

H2 +Ֆ2 = 2NՖ ; Սի + 2 Ֆ2 = SiF4.; 2 Պ + 3 Cl2 = 2 Պ⁺³ Cl3; 2 Պ + 5 Cl2 = 2 Պ⁺⁵ Cl5; Ս + 3 Ֆ2 = Ս⁺⁶ Ֆ6;

S + Cl2 = S⁺²Cl2

Ֆ₂

Արձագանքում է թթվածնի հետ.Ֆ2 + Օ2 = Օ⁺² Ֆ2

Փոխազդում է այլ հալոգենների հետ.Cl₂ + Ֆ₂ = 2 Cl⁺¹ Ֆ¯¹

Արձագանքում է նույնիսկ իներտ գազերի հետ 2Ֆ₂ + Xe= Xe⁺⁸ Ֆ₄¯¹.

3. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ՋՐԻ ՀԵՏ

Ֆտորը նորմալ պայմաններում առաջացնում է ֆտորաթթու + + O2

2F2 + 2H2O → 4HF + O2

Քլորը, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, ձևավորում է աղաթթու + O2,

2Сl2 + 2H2O → 4HCl + O2

ժ. - «քլորաջուր»

Сl2 + Н2О ↔ НCl + НClO (հիդրոքլորային և հիպոքլորային թթու)

Բրոմը նորմալ պայմաններում ձևավորում է «բրոմ ջուր»

Br2 + H2O ↔ HBr + HBrO (հիդրոբրոմ և հիպոբրոմ թթուներ

Յոդ → ոչ մի ռեակցիա

I2 + H2O ≠

5. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ՕՔՍԻԴՆԵՐԻ ՀԵՏ

Արձագանքում է միայն ֆտորը F2՝ օքսիդից տեղահանելով թթվածինը, առաջացնելով ֆտորիդներ։

SiO2‾² + 2F2⁰ = SiF4‾¹ + O2⁰

6. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ԹԹՈՒՆԵՐԻ ՀԵՏ.

արձագանքում են թթվածնազուրկ թթուներին՝ տեղահանելով ոչ այնքան ակտիվ ոչ մետաղները։

H2S‾² + I2⁰ → S⁰↓+ 2HI‾

7. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ԱԼԿԱԼԻԻ ՀԵՏ

Ֆտորը առաջացնում է ֆտոր + թթվածին և ջուր

2F2 + 4NaOH = 4NaF¯¹ + O2 + 2H2O

Քլորը տաքացնելիս առաջանում է քլորիդ, քլորատ և ջուր։

3 Cl₂ + 6 ԿՈՀ = 5 KCl¯¹ + KCl⁺⁵ Օ3 + 3 Հ2 Օ

Սառը, քլորիդ, հիպոքլորատ և ջուր, կալցիումի հիդրօքսիդի սպիտակեցնող նյութով և ջրով

Cl2 + 2KOH- (սառը) = KCl¯¹ + KCl+¹O + H2O

Cl2 + Ca(OH) 2 = CaOCl2 (սպիտակեցնող - քլորիդի, հիպոքլորիտի և հիդրօքսիդի խառնուրդ) + H2O

Բրոմ տաքացնելիս → բրոմ, բրոմատ և ջուր

3Br2 + 6KOH =5KBr¯¹ + KBr ⁺5O3 + 3H2O

Յոդ տաքացնելիս → յոդիդ, յոդատ և ջուր

3I2 + 6NaOH = 5NaI¯¹ + NaI ⁺5O3 + 3H2O

9. ՓՈԽԱԶԴՐՈՒԹՅՈՒՆ ԱՂԻ ՀԵՏ

Ավելի քիչ ակտիվ հալոգենների տեղաշարժը աղերից

2KBr + Cl2 → 2KCl + Br2
2KCl + Br2 ≠
2KCl + F2 → 2KF + Cl2
2KBr + J2≠

Օքսիդացնել ոչ մետաղները աղերում մինչև ավելի բարձր օքսիդացման աստիճան

2Fe⁺²Cl2 + Cl2⁰ → 2Fe⁺3Cl 3 ‾¹

Na2S⁺4O3 + Br2⁰ + 2H2O → Na2S⁺6O4 + 2HBr‾

Ծծմբի ՔԻՄԻԱԿԱՆ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

1. ՓՈԽԱԶԴՐՈՒԹՅՈՒՆ ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՀԵՏ

արձագանքում է նույնիսկ ալկալային մետաղների տաքացման ժամանակ, նորմալ պայմաններում սնդիկի հետ՝ ծծմբի - սուլֆիդների հետ.

2K + S = K2S

2Cr + 3S = Cr2⁺3S3 Fe + S = Fe⁺²S

2. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ՈՉ ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՀԵՏ

Ջրածնով տաքացնելիս.գթթվածին (ծծմբի երկօքսիդ)գհալոգեններ (բացի յոդից), ածխածնի, ազոտի և սիլիցիումի հետ և չի արձագանքում

S + Cl2 = S⁺²Cl2; S + O2 =S⁺4O2

H2 + S = H2S¯²; 2P + 3S = P2S3¯²

ՀԵՏ+ 3S = CS2¯²

ՋՐՈՎ, ՕՔՍԻԴՆԵՐՈՎ, ԱՂՈՎ

ՉԻ ԱՐՁԱԳԱՆՔՈՒՄ

3. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ԹԹՈՒՆԵՐԻ ՀԵՏ

Օքսիդացվում է ծծմբաթթվով, երբ տաքացվում է ծծմբի երկօքսիդի և ջրի մեջ

2H2SO4 (կոնց) = 2H2O + 3S⁺4O2

Ազոտական ​​թթու, երբ տաքացվում է ծծմբաթթվի, ազոտի օքսիդի (+4) և ջրի մեջ

S + 6HNO3(կոնց) =H2SO4 + 6N⁺4O2 + 2H2O

4. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ԱԼԿԱԼԻԻ ՀԵՏ

Տաքացնելիս առաջանում է սուլֆիտ, սուլֆիդ + ջուր

3S + 6KOH = K2SO3 + 2K2S + 3H2O

ԱԶՈՏԻ ՔԻՄԻԱԿԱՆ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

1. ՓՈԽԱԶԴՐՈՒԹՅՈՒՆ ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՀԵՏ

ռեակցիաները տեղի են ունենում տաքացման ժամանակ (բացառություն՝ լիթիումը ազոտի հետ նորմալ պայմաններում).

Ազոտով - նիտրիդներ

6Li + N2 = 3Li2N (լիթիումի նիտրիդ) (n.o.) 3Mg + N2 = Mg3N2 (մագնեզիումի նիտրիդ) 2Cr + N2 = 2CrN

Այս միացություններում առկա երկաթն ունի +2 օքսիդացման աստիճան

2. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ՈՉ ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՀԵՏ

(եռակի կապի շնորհիվ ազոտը շատ պասիվ է): Նորմալ պայմաններում այն ​​չի արձագանքում թթվածնի հետ։ Արձագանքում է թթվածնի հետ միայն այն ժամանակ, երբ բարձր ջերմաստիճանի(էլեկտրական աղեղ), բնության մեջ՝ ամպրոպի ժամանակ

N2+O2=2NO (էլ. աղեղ, 3000 0C)

Ջրածնի հետ ժամը բարձր ճնշում, բարձր ջերմաստիճան և կատալիզատորի առկայության դեպքում.

t,p,kat

3N2+3H2 ↔ 2NH3

ՋՐՈՎ, ՕՔՍԻԴՆԵՐՈՎ, ԹԹՎՆԵՐՈՎ, ԱԼԿԱԼՆԵՐՈՎ ԵՎ ԱՂՈՎ

ՉԻ ԱՐՁԱԳԱՆՔՈՒՄ

ՖՈՍՖՈՐԻ ՔԻՄԻԱԿԱՆ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

1. ՓՈԽԱԶԴՐՈՒԹՅՈՒՆ ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՀԵՏ

ռեակցիաները շարունակվում են, երբ տաքացվում են ֆոսֆոր-ֆոսֆիդներով

3Ca + 2P = K3P2, այս միացություններում երկաթն ունի +2 օքսիդացման աստիճան

2. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ՈՉ ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՀԵՏ

Այրումը թթվածնի մեջ

4P + 5O2 = 2P2⁺5O5 4P + 3O2 = 2P2⁺3O3

Հալոգեններով և ծծմբով, երբ տաքացվում է

2P + 3Cl2 = 2P⁺3Cl3 2P + 5Cl2 = 2P+5Cl5; 2P + 5S = P2⁺5S5

Անմիջապես չի փոխազդում ջրածնի, ածխածնի, սիլիցիումի հետ

ՋՐՈՎ ԵՎ ՕՔՍԻԴՆԵՐՈՎ

ՉԻ ԱՐՁԱԳԱՆՔՈՒՄ

3. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ԹԹՈՒՆԵՐԻ ՀԵՏ

Խտացված ազոտաթթվի ազոտի օքսիդով (+4), նոսր ազոտի օքսիդով (+2) և ֆոսֆորաթթուով

3P + 5HNO3 (կոնկ) =3H3PO4 + 5N⁺4O2

3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5N⁺²O

Խիտ ծծմբաթթվով առաջանում են ֆոսֆորաթթու, ծծմբի օքսիդ (+4) և ջուր։

3P + 5H2SO4(կոնց.) =3H3PO4 + 5S+4O2+ 2H2O

4. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ԱԼԿԱԼԻԻ ՀԵՏ

Ալկալիների լուծույթներով առաջացնում է ֆոսֆին և հիպոֆոսֆիտ

4P⁰ + 3NaOH + 3H2O = P¯3H 3 + 3 NaH 2 Պ ⁺1Օ 2

5. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ԱՂԻ ՀԵՏ

5. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ԱՂԻ ՀԵՏ

Ուժեղ օքսիդացնող նյութերով, ցուցադրելով նվազեցնող հատկություններ

3P⁰ + 5NaN⁺5O3 = 5NaN⁺3O2 + P2+5O5

ԱԾԽԱԾՆԻ ՔԻՄԻԱԿԱՆ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

1. ՓՈԽԱԶԴՐՈՒԹՅՈՒՆ ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՀԵՏ

ռեակցիաները տեղի են ունենում տաքացման ժամանակ

Մետաղներ - d-տարրերը ձևավորվում են ոչ ստոյխիոմետրիկ բաղադրությամբ ածխածնային միացություններով, ինչպիսիք են պինդ լուծույթները՝ WC, ZnC, TiC, օգտագործվում են գերկարծր պողպատներ ստանալու համար։

ածխածնի կարբիդներով 2Li + 2C = Li2C2,

Ca + 2C = CaC2

2. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ՈՉ ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՀԵՏ

Հալոգեններից այն ուղղակիորեն արձագանքում է միայն ֆտորին, մնացածի հետ՝ տաքացնելիս։

С + 2F2 = CF4:

Փոխազդեցություն թթվածնի հետ.

2C + O2 (բացակայություն) \u003d 2C⁺²O (ածխածնի օքսիդ),

С + О2 (նախկին) = С⁺4О2 (ածխածնի երկօքսիդ):

Փոխազդեցությունը այլ ոչ մետաղների հետ բարձր ջերմաստիճանում, չի փոխազդում ֆոսֆորի հետ

C + Si = SiC¯4; C + N2 = C2⁺4N2;

C + 2H2 = C¯4H4; C + 2S = C⁺4S2;

3. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ՋՐԻ ՀԵՏ

Ջրի գոլորշիների անցումը տաք ածխի միջով՝ առաջանում է ածխածնի մոնօքսիդ և ջրածին (սինթեզ գազ

C + H2O = CO + H2

4. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ՕՔՍԻԴՆԵՐԻ ՀԵՏ

ԱԾԽԱԾԻՆԸ ՏԱՔԱՑՎԵԼՈՒ ժամանակ նվազեցնում է ՄԵՏԱՂՆԵՐԸ ԵՎ ՈՉ ՄԵՏԱՂՆԵՐԸ ՕՔՍԻԴՆԵՐԻՑ ԴԱՆ ՊԱՐԶ ՆՅՈՒԹ (ԿԱՐԲՈԹԵՐՄԻԱ), նվազեցնում է ածխաթթու գազի օքսիդացման աստիճանը։

2ZnO + C = 2Zn + CO; 4ՀԵՏ+ Fe₃O4 = 3Fe + 4CO;

P2O5 + C = 2P + 5CO; 2ՀԵՏ+ SiO2 = Si + 2CO;

ՀԵՏ+ C⁺4O2 = 2C⁺²O

5. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ԹԹՈՒՆԵՐԻ ՀԵՏ

Օքսիդացվում է խտացված ազոտական ​​և ծծմբական թթուներով ածխաթթու գազ

C +2H2SO4(conc)=C+4O2+ 2S+4O2+ 2H2O; C+4HNO3 (conc) = C⁺4O2 + 4N⁺4O2 + 2H2O:

ԱԼԿԱԼԻՈՎ ԱՂՈՎ

ՉԻ ԱՐՁԱԳԱՆՔՈՒՄ

ՍԻԼԻԿՈՆԻ ՔԻՄԻԱԿԱՆ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

1. ՓՈԽԱԶԴՐՈՒԹՅՈՒՆ ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՀԵՏ

ռեակցիաները տեղի են ունենում տաքացման ժամանակ. ակտիվ մետաղները արձագանքում են սիլիցիում-սիլիկիդների հետ

4Cs + Si = Cs4Si,

1. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ՈՉ ՄԵՏԱՂՆԵՐԻ ՀԵՏ

Հալոգեններից ուղղակիորեն միայն ֆտորով:

Տաքացնելիս արձագանքում է քլորի հետ

Si + 2F2 = SiF4; Si + 2Cl2 = SiCl4;

Si + O2 = SiO2; Si+C=SiC; 3Si + 2N2 = Si3N;

Չի փոխազդում ջրածնի հետ

3. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ԹԹՈՒՆԵՐԻ ՀԵՏ

փոխազդում է միայն հիդրոֆտորային և ազոտական ​​թթուների խառնուրդի հետ՝ առաջացնելով հեքսաֆտորսիլիկաթթու

3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2 + 4NO + 8H2O

Փոխազդեցություն ջրածնի հալոգենիդների հետ (դրանք թթուներ չեն) - տեղահանում է ջրածինը, առաջանում են սիլիցիումի հալոգենիդներ և ջրածին

Նորմալ պայմաններում փոխազդում է ֆտորաջրածնի հետ։

Si + 4HF = SiF4 + 2H2

4. ՓՈԽԱԶԳԻՑ ԱԼԿԱԼԻԻ ՀԵՏ

Ալկալիների մեջ տաքացնելիս լուծվում է՝ առաջացնելով սիլիկատ և ջրածին.

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2

Մետաղների ընդհանուր հատկությունները.

Միջուկին թույլ կապված վալենտային էլեկտրոնների առկայությունը որոշում է մետաղների ընդհանուր քիմիական հատկությունները։ Վ քիմիական ռեակցիաներնրանք միշտ գործում են որպես վերականգնող նյութ, պարզ մետաղական նյութերը երբեք օքսիդացնող հատկություն չեն ցուցաբերում:

Մետաղների ստացում.
- ածխածնի հետ օքսիդներից վերականգնում (C), ածխածնի երկօքսիդ(CO), ջրածին (H2) կամ ավելի ակտիվ մետաղ (Al, Ca, Mg);
- ավելի ակտիվ մետաղով աղի լուծույթներից վերականգնում.
- լուծույթների կամ մետաղական միացությունների հալվածքների էլեկտրոլիզ - ամենաակտիվ մետաղների (ալկալի, հողալկալիական մետաղներ և ալյումին) վերականգնում էլեկտրական հոսանքի միջոցով:

Բնության մեջ մետաղները հանդիպում են հիմնականում միացությունների տեսքով, միայն ցածր ակտիվ մետաղները՝ պարզ նյութերի (բնական մետաղներ) տեսքով։

Քիմիական հատկություններմետաղներ.
1. Փոխազդեցություն ոչ մետաղների պարզ նյութերի հետ.
Մետաղների մեծ մասը կարող է օքսիդացվել ոչ մետաղներով, ինչպիսիք են հալոգենները, թթվածինը, ծծումբը, ազոտը: Բայց այս ռեակցիաների մեծ մասը պահանջում է նախնական տաքացում սկսելու համար: Հետագայում արձագանքը կարող է շարունակվել թողարկմամբ մեծ թվովջերմություն, ինչը հանգեցնում է մետաղի բռնկման:
Սենյակային ջերմաստիճանում ռեակցիաները հնարավոր են միայն ամենաակտիվ մետաղների (ալկալի և ալկալային հող) և ամենաակտիվ ոչ մետաղների (հալոգեններ, թթվածին) միջև: Ալկալիական մետաղները (Na, K) փոխազդում են թթվածնի հետ՝ առաջացնելով պերօքսիդներ և գերօքսիդներ (Na2O2, KO2):

ա) մետաղների փոխազդեցությունը ջրի հետ.
Սենյակային ջերմաստիճանում ալկալիները և հողալկալիական մետաղները փոխազդում են ջրի հետ: Փոխարինման ռեակցիայի արդյունքում առաջանում են ալկալի (լուծվող հիմք) և ջրածին. Մետաղ + H2O \u003d Me (OH) + H2
Երբ տաքանում են, այլ մետաղներ փոխազդում են ջրի հետ՝ կանգնելով ջրածնի ձախ կողմում գտնվող ակտիվության շարքում: Մագնեզիումը արձագանքում է եռացող ջրի հետ, ալյումինը` հատուկ մակերեսային մշակումից հետո, արդյունքում, անլուծելի հիմքեր- մագնեզիումի հիդրօքսիդ կամ ալյումինի հիդրօքսիդ - և ջրածինը ազատվում է: Մետաղները ակտիվության մեջ տատանվում են՝ ցինկից (ներառյալ) մինչև կապար (ներառյալ) փոխազդում են ջրային գոլորշիների հետ (այսինքն՝ 100 C-ից բարձր), մինչդեռ առաջանում են համապատասխան մետաղների և ջրածնի օքսիդներ։
Ակտիվության շարքի ջրածնի աջ կողմում գտնվող մետաղները ջրի հետ չեն փոխազդում։
բ) փոխազդեցությունը օքսիդների հետ.
Ակտիվ մետաղները փոխարինող ռեակցիայի ժամանակ փոխազդում են այլ մետաղների կամ ոչ մետաղների օքսիդների հետ՝ դրանք վերածելով պարզ նյութերի։
գ) փոխազդեցությունը թթուների հետ.
Մետաղները, որոնք գտնվում են ջրածնի ձախ կողմում ակտիվության շարքում, փոխազդում են թթուների հետ՝ արտազատելով ջրածինը և ձևավորում համապատասխան աղը։ Ակտիվության շարքի ջրածնի աջ կողմում գտնվող մետաղները չեն փոխազդում թթվային լուծույթների հետ։
Առանձնահատուկ տեղ են զբաղեցնում մետաղների ռեակցիաները ազոտական ​​և խտացված ծծմբաթթուների հետ։ Բոլոր մետաղները, բացի ազնիվներից (ոսկի, պլատին) կարող են օքսիդանալ այս օքսիդացնող թթուներով։ Այդ ռեակցիաների արդյունքում միշտ առաջանալու են համապատասխան աղեր՝ ջուր և համապատասխանաբար ազոտի կամ ծծմբի արդյունահանման արտադրանք։
դ) ալկալիներով
Ամֆոտերային միացություններ (ալյումին, բերիլիում, ցինկ) կազմող մետաղները ունակ են արձագանքելու հալվածքների (ալյումինատների, բերիլատների կամ ցինկատների միջին աղերի ձևավորմամբ) կամ ալկալային լուծույթների (համապատասխան լուծույթների ձևավորմամբ): բարդ աղեր): Բոլոր ռեակցիաները կազատեն ջրածին:
ե) ակտիվության շարքում մետաղի դիրքին համապատասխան՝ հնարավոր են ավելի քիչ ակտիվ մետաղի նվազման (տեղաշարժման) ռեակցիաներ նրա աղի լուծույթից մեկ այլ ավելի ակտիվ մետաղով. Ռեակցիայի արդյունքում առաջանում է ավելի ակտիվ և պարզ նյութի աղ՝ պակաս ակտիվ մետաղ։

Ոչ մետաղների ընդհանուր հատկությունները.

Ոչ մետաղները շատ ավելի քիչ են, քան մետաղները (22 տարր): Այնուամենայնիվ, ոչ մետաղների քիմիան շատ ավելի բարդ է նրանց ատոմների արտաքին էներգիայի մակարդակի ավելի մեծ լրացման պատճառով։
Ոչ մետաղների ֆիզիկական հատկությունները առավել բազմազան են. դրանցից են գազային (ֆտոր, քլոր, թթվածին, ազոտ, ջրածին), հեղուկներ (բրոմ) և պինդ մարմիններ, որոնք միմյանցից մեծապես տարբերվում են հալման ջերմաստիճանով։ Ոչ մետաղների մեծ մասը չեն վարում էլեկտրաէներգիա, սակայն կիսահաղորդչային հատկություններ ունեն սիլիցիումը, գրաֆիտը, գերմանիումը։
Ունեն գազային, հեղուկ և որոշ պինդ ոչ մետաղներ (յոդ): մոլեկուլային կառուցվածքը բյուրեղյա վանդակ, մնացած ոչ մետաղներն ունեն ատոմային բյուրեղյա վանդակ։
Ֆտորը, քլորը, բրոմը, յոդը, թթվածինը, ազոտը և ջրածինը նորմալ պայմաններում գոյություն ունեն երկատոմային մոլեկուլների տեսքով։
Շատ ոչ մետաղական տարրեր ձևավորում են պարզ նյութերի մի քանի ալոտրոպ մոդիֆիկացիաներ։ Այսպիսով, թթվածինն ունի երկու ալոտրոպ մոդիֆիկացիա՝ թթվածին O2 և օզոն O3, ծծումբն ունի երեք ալոտրոպ մոդիֆիկացիա՝ ռոմբիկ, պլաստիկ և մոնոկլինիկ ծծումբ, ֆոսֆորն ունի երեք ալոտրոպ մոդիֆիկացիա՝ կարմիր, սպիտակ և սև ֆոսֆոր, ածխածինը՝ վեց ալոտրոպիկ մոդիֆիկացում, դիմոնդ: , կարաբին, ֆուլերեն, գրաֆեն։

Ի տարբերություն մետաղների, որոնք ցուցաբերում են միայն վերականգնող հատկություն, ոչ մետաղները ռեակցիաներում պարզ և բարդ նյութերկարող է գործել և որպես վերականգնող և որպես օքսիդացնող նյութ: Ըստ իրենց գործունեության՝ ոչ մետաղները զբաղեցնում են որոշակի տեղէլեկտրաբացասականության շարքում։ Ֆտորը համարվում է ամենաակտիվ ոչ մետաղը։ Այն ցուցադրում է միայն օքսիդացնող հատկություններ: Ակտիվությամբ երկրորդ տեղում է թթվածինը, երրորդում՝ ազոտը, հետո հալոգենները և այլ ոչ մետաղները։ Ջրածինն ունի ամենացածր էլեկտրաբացասականությունը ոչ մետաղների մեջ։

Ոչ մետաղների քիմիական հատկությունները.

1. Փոխազդեցություն պարզ նյութերի հետ.
Ոչ մետաղները փոխազդում են մետաղների հետ։ Նման ռեակցիայի ժամանակ մետաղները գործում են որպես վերականգնող նյութ, ոչ մետաղները՝ որպես օքսիդացնող նյութ։ Միացության ռեակցիայի արդյունքում առաջանում են երկուական միացություններ՝ օքսիդներ, պերօքսիդներ, նիտրիդներ, հիդրիդներ, թթվածնազուրկ թթուների աղեր։
Ոչ մետաղների միմյանց հետ ռեակցիաներում ավելի էլեկտրաբացասական ոչ մետաղն արտահայտում է օքսիդացնող նյութի հատկություններ, ավելի քիչ էլեկտրաբացասականը՝ վերականգնող նյութի հատկություններ։ Միացությունների ռեակցիայի արդյունքում առաջանում են երկուական միացություններ։ Պետք է հիշել, որ ոչ մետաղները իրենց միացություններում կարող են դրսևորել փոփոխական օքսիդացման վիճակներ:
2. Փոխազդեցություն բարդ նյութերի հետ.
ա) ջրով.
Նորմալ պայմաններում ջրի հետ փոխազդում են միայն հալոգենները:
բ) մետաղների և ոչ մետաղների օքսիդներով.
Շատ ոչ մետաղներ կարող են բարձր ջերմաստիճաններում արձագանքել այլ ոչ մետաղների օքսիդների հետ՝ դրանք վերածելով պարզ նյութերի։ Էլեկտրբացասականության շարքի ծծմբից ձախ կողմում գտնվող ոչ մետաղները կարող են փոխազդել նաև մետաղների օքսիդների հետ՝ վերածելով մետաղները պարզ նյութերի։
գ) թթուներով.
Որոշ ոչ մետաղներ կարող են օքսիդացվել խտացված ծծմբական կամ ազոտական ​​թթուներով:
դ) ալկալիներով.
Ալկալիների ազդեցության տակ որոշ ոչ մետաղներ կարող են ենթարկվել դիսմուտացիայի՝ լինելով և՛ օքսիդացնող, և՛ վերականգնող նյութ:
Օրինակ, հալոգենների ռեակցիայի մեջ ալկալային լուծույթներով առանց տաքացման՝ Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O կամ տաքացնելիս՝ 3Cl2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O։
ե) աղերով.
Փոխազդեցության ժամանակ, լինելով ուժեղ օքսիդացնող նյութեր, նրանք ցուցաբերում են նվազեցնող հատկություն։
Հալոգենները (բացառությամբ ֆտորի) փոխարինման ռեակցիաների մեջ են մտնում հիդրոհալաթթուների աղերի լուծույթների հետ. ավելի ակտիվ հալոգենը հեռացնում է ավելի քիչ ակտիվ հալոգենը աղի լուծույթից:

ոչ մետաղներ- քիմիական տարրեր, որոնք կազմում են պարզ մարմիններ, որոնք չունեն մետաղներին բնորոշ հատկություններ. Ոչ մետաղների որակական բնութագիրը էլեկտրաբացասականությունն է։

Էլեկտրոնեգատիվությունբևեռացման ունակությունն է քիմիական կապ, քաշեք ընդհանուր էլեկտրոնային զույգերը դեպի իրեն։

22 տարր դասակարգվում է որպես ոչ մետաղներ։

1-ին շրջան

3-րդ շրջան

4-րդ շրջան

5-րդ շրջան

6-րդ շրջան

Ինչպես երևում է աղյուսակից, ոչ մետաղական տարրերը հիմնականում տեղակայված են վերին աջ մասում պարբերական համակարգ.

Ոչ մետաղների ատոմների կառուցվածքը

Ոչ մետաղների բնորոշ առանձնահատկությունն ավելի շատ (մետաղների համեմատ) էլեկտրոններն են իրենց ատոմների արտաքին էներգիայի մակարդակում։ Սա որոշում է լրացուցիչ էլեկտրոններ ավելացնելու և մետաղների համեմատ ավելի բարձր օքսիդատիվ ակտիվություն ցուցաբերելու նրանց ավելի մեծ կարողությունը: Հատկապես ուժեղ օքսիդացնող հատկություններ, այսինքն՝ էլեկտրոններ կցելու կարողություն, դրսևորվում են VI-VII խմբերի 2-րդ և 3-րդ շրջաններում գտնվող ոչ մետաղների կողմից: Եթե ​​համեմատենք էլեկտրոնների դասավորությունը ուղեծրերում ֆտորի, քլորի և այլ հալոգենների ատոմներում, ապա կարող ենք դատել դրանց տարբերակիչ հատկություններ. Ֆտորի ատոմը չունի ազատ ուղեծրեր։ Հետևաբար, ֆտորի ատոմները կարող են ցույց տալ միայն I, իսկ օքսիդացման վիճակը 1 է: Ամենաուժեղ օքսիդացնող նյութը ֆտորին. Այլ հալոգենների ատոմներում, օրինակ՝ քլորի ատոմում, նույն էներգիայի մակարդակում առկա են ազատ d-օրբիտալներ։ Դրա շնորհիվ էլեկտրոնների քայքայումը կարող է տեղի ունենալ երեք տարբեր ձևերով. Առաջին դեպքում քլորը կարող է ցույց տալ +3 օքսիդացման վիճակ և ձևավորել աղաթթու HClO2, որը համապատասխանում է աղերին, օրինակ՝ կալիումի քլորիտ KClO2: Երկրորդ դեպքում քլորը կարող է առաջացնել միացություններ, որոնցում քլորը +5 է։ Այս միացությունները ներառում են HClO3 և դրա, օրինակ, կալիումի քլորատ KClO3 (bertoletova): Երրորդ դեպքում քլորը ցույց է տալիս +7 օքսիդացման աստիճան, օրինակ՝ պերքլորաթթվի HClO4 և նրա աղերում՝ պերքլորատներում (կալիումի պերքլորատում՝ KClO4)։

Ոչ մետաղական մոլեկուլների կառուցվածքները. Ոչ մետաղների ֆիզիկական հատկությունները

Վ գազային վիճակսենյակային ջերմաստիճանում են.

ջրածին - H2;

ազոտ - N2;

թթվածին - O2;

ֆտոր - F2;

ռադոն - Rn).

Հեղուկի մեջ - բրոմ - Br.

Պինդ վիճակում.

բոր - B;

ածխածին - C;

սիլիցիում - Si;

ֆոսֆոր - P;

սելեն - Se;

Tellurium - Te;

Շատ ավելի հարուստ է ոչ մետաղներով և գույներով՝ կարմիրը՝ ֆոսֆորով, շագանակագույնը՝ բրոմով, դեղինը՝ ծծմբով, դեղնականաչը՝ քլորով, մանուշակագույնը՝ յոդի գոլորշիով և այլն։

Ամենատիպիկ ոչ մետաղներն ունեն մոլեկուլային կառուցվածք, իսկ ավելի քիչ բնորոշները՝ ոչ մոլեկուլային։ Սա բացատրում է նրանց հատկությունների տարբերությունը:

Պարզ նյութերի՝ ոչ մետաղների կազմը և հատկությունները

Ոչ մետաղները կազմում են ինչպես միատոմ, այնպես էլ երկատոմային մոլեկուլներ։ TO միատոմոչ մետաղները ներառում են իներտ գազեր, որոնք գործնականում չեն արձագանքում նույնիսկ ամենաշատի հետ ակտիվ նյութեր. տեղակայված է VIII խումբպարբերական համակարգ, իսկ համապատասխան պարզ նյութերի քիմիական բանաձևերը հետևյալն են՝ He, Ne, Ar, Kr, Xe և Rn։

Ձևավորվում են որոշ ոչ մետաղներ դիատոմիկմոլեկուլները. Սրանք H2, F2, Cl2, Br2, Cl2 (տարրեր VII խումբպարբերական համակարգ), ինչպես նաև թթվածին O2 և ազոտ N2: Սկսած եռատոմայինմոլեկուլները բաղկացած են օզոնից (O3) գազից։ Ոչ մետաղական նյութերի համար, որոնք գտնվում են պինդ վիճակում, բավականին դժվար է քիմիական բանաձև պատրաստելը։ Գրաֆիտում ածխածնի ատոմները կապված են միմյանց հետ։ տարբեր ձևերով. Դժվար է առանձին մոլեկուլ առանձնացնել տվյալ կառույցներում։ Գրելիս քիմիական բանաձևերայնպիսի նյութեր, ինչպես մետաղների դեպքում, ենթադրվում է, որ այդպիսի նյութերը բաղկացած են միայն ատոմներից։ Միևնույն ժամանակ գրվում են առանց ինդեքսների՝ C, Si, S և այլն: Նման պարզ նյութերը, ինչպես թթվածինը, ունեն նույն որակական բաղադրությունը (երկուսն էլ բաղկացած են նույն տարրից՝ թթվածնից), բայց տարբերվում են ատոմների քանակով։ մոլեկուլը, ունեն տարբեր հատկություններ. Այսպիսով, թթվածինը հոտ չունի, մինչդեռ օզոնն ունի սուր հոտ, որը մենք զգում ենք ամպրոպի ժամանակ: Պինդ ոչ մետաղների՝ գրաֆիտի և ադամանդի հատկությունները, որոնք նույնպես ունեն նույն որակական բաղադրությունը, բայց տարբեր կառուցվածք, կտրուկ տարբերվում են (գրաֆիտը փխրուն է, կոշտ)։ Այսպիսով, նյութի հատկությունները որոշվում են ոչ միայն նրա որակական բաղադրությամբ, այլև նրանով, թե քանի ատոմ է պարունակվում նյութի մոլեկուլում և ինչպես են դրանք փոխկապակցված։ ինչպես պարզ մարմիններգտնվում են պինդ գազային վիճակում (բացառությամբ բրոմի՝ հեղուկի)։ Նրանք չունեն ֆիզիկական հատկություններմետաղներին բնորոշ: Պինդ ոչ մետաղները չունեն մետաղներին բնորոշ փայլ, դրանք սովորաբար փխրուն են և վատ են փոխանցում ջերմությունը (բացառությամբ գրաֆիտի): Բյուրեղային բոր B-ն (ինչպես բյուրեղային սիլիցիումը) ունի շատ բարձր հալման կետ (2075°C) և բարձր կարծրություն։ էլեկտրական հաղորդունակությունջերմաստիճանի բարձրացմամբ բորը մեծապես աճում է, ինչը հնարավորություն է տալիս լայնորեն օգտագործել այն կիսահաղորդչային տեխնոլոգիայում: Բորի ավելացումը պողպատին և ալյումինի, պղնձի, նիկելի և այլնի համաձուլվածքներին բարելավում է դրանք։ մեխանիկական հատկություններ. Բորիդները (որոշ մետաղների հետ միացություններ, ինչպիսիք են տիտանը. TiB, TiB2) անհրաժեշտ են մասերի արտադրության մեջ. ռեակտիվ շարժիչներ, ուսի շեղբեր գազատուրբիններ. Ինչպես երևում է 1-ին սխեմայից, ածխածինը - C, սիլիցիումը - Si, - B ունեն նմանատիպ կառուցվածք և ունեն որոշ ընդհանուր հատկություններ. Որպես պարզ նյութեր, դրանք առաջանում են երկու ձևափոխմամբ՝ բյուրեղային և ամորֆ: Այս տարրերի բյուրեղային փոփոխությունները շատ կոշտ են՝ բարձր հալման կետերով։ Բյուրեղայինն ունի կիսահաղորդչային հատկություններ: Այս բոլոր տարրերը մետաղների հետ միացություններ են կազմում - , և (CaC2, Al4C3, Fe3C, Mg2Si, TiB, TiB2): Նրանցից ոմանք ունեն ավելի բարձր կարծրություն, ինչպիսիք են Fe3C, TiB: օգտագործվում է ացետիլեն արտադրելու համար:

Ոչ մետաղների քիմիական հատկությունները

Համաձայն հարաբերական էլեկտրաբացասականության թվային արժեքների՝ օքսիդացող ոչ մետաղները աճում են հետևյալ հաջորդականությամբ՝ Si, B, H, P, C, S, I, N, Cl, O, F։

Ոչ մետաղները որպես օքսիդացնող նյութեր

Ոչ մետաղների օքսիդացնող հատկությունները դրսևորվում են, երբ դրանք փոխազդում են.

մետաղներով՝ 2Na + Cl2 = 2NaCl;

Ջրածնի հետ՝ H2 + F2 = 2HF;

Ոչ մետաղներով, որոնք ունեն ավելի ցածր էլեկտրաբացասականություն՝ 2P + 5S = P2S5;

Որոշ բարդ նյութերով՝ 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O,

2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3:

Ոչ մետաղները՝ որպես վերականգնող նյութեր

1. Բոլոր ոչ մետաղները (բացի ֆտորից) թթվածնի հետ փոխազդեցության ժամանակ ցուցաբերում են նվազեցնող հատկություն.

S + O2 = SO2, 2H2 + O2 = 2H2O:

Թթվածինը ֆտորի հետ համատեղ կարող է նաև դրսևորել դրական օքսիդացման վիճակ, այսինքն՝ լինել վերականգնող նյութ: Բոլոր այլ ոչ մետաղները ցուցադրում են նվազեցնող հատկություններ: Այսպիսով, օրինակ, քլորը ուղղակիորեն չի միանում թթվածնի հետ, բայց նրա օքսիդները (Cl2O, ClO2, Cl2O2) կարելի է ստանալ անուղղակիորեն, որոնցում քլորը դրսևորում է դրական օքսիդացման վիճակ: Բարձր ջերմաստիճաններում ազոտն ուղղակիորեն միանում է թթվածնի հետ և ցուցադրում նվազեցնող հատկություն: Ծծումբն էլ ավելի հեշտ է արձագանքում թթվածնի հետ։

2. Շատ ոչ մետաղներ բարդ նյութերի հետ փոխազդեցության ժամանակ ցուցաբերում են նվազեցնող հատկություն.

ZnO + C \u003d Zn + CO, S + 6HNO3 կոնց \u003d H2SO4 + 6NO2 + 2H2O:

3. Կան նաև այնպիսի ռեակցիաներ, որոնցում միևնույն ոչ մետաղը և՛ օքսիդացնող, և՛ վերականգնող նյութ է.

Cl2 + H2O = HCl + HClO:

4. Ֆտորը ամենատիպիկ ոչ մետաղն է, որը չունի վերականգնող հատկություն, այսինքն՝ քիմիական ռեակցիաներում էլեկտրոններ նվիրաբերելու կարողություն։

Ոչ մետաղների միացություններ

Ոչ մետաղները կարող են միացություններ առաջացնել տարբեր ներմոլեկուլային կապերով։

Ոչ մետաղական միացությունների տեսակները

Ջրածնի միացությունների ընդհանուր բանաձևերն ըստ քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի խմբերի տրված են աղյուսակում.

	Ցնդող ջրածնի միացություններ

ընդհանուր քալկոգեններ.

Տարրերի պարբերական աղյուսակի վեցերորդ խմբի հիմնական ենթախմբում։ I. Մենդելեևն են տարրերը՝ թթվածին (O), ծծումբ (S), սելեն (Se), (Te) և (Po): Այս տարրերը ընդհանուր առմամբ հայտնի են որպես խալկոգեններ, ինչը նշանակում է «հանքաքարեր առաջացնող»:

Քալկոգենների ենթախմբում, վերևից ներքև, ատոմի լիցքի ավելացմամբ, տարերքի հատկությունները բնականաբար փոխվում են՝ նրանց ոչ մետաղական հատկությունները նվազում են, իսկ մետաղական հատկությունները՝ մեծանում։ Այդպես է բնորոշ ոչ մետաղը, իսկ պոլոնիումը մետաղ է (ռադիոակտիվ):

մոխրագույն սելեն

Ֆոտոսելերի և էլեկտրական հոսանքի ուղղիչ սարքերի արտադրություն

կիսահաղորդչային տեխնոլոգիայի մեջ

Քալկոգենների կենսաբանական դերը

Ծծումբը խաղում է կարևոր դերբույսերի, կենդանիների և մարդկանց կյանքում: Կենդանական օրգանիզմներում ծծումբը գրեթե բոլոր սպիտակուցների մի մասն է, ծծումբ պարունակող սպիտակուցներում, ինչպես նաև վիտամին B1-ի և ինսուլին հորմոնի բաղադրության մեջ: Ոչխարների մեջ ծծմբի պակասի պատճառով բրդի աճը դանդաղում է, և թռչունների մոտ նկատվում է վատ փետուր:

Բույսերից ամենից շատ ծծումբ են սպառում կաղամբը, հազարն ու սպանախը։ Ծծմբով հարուստ են նաև ոլոռի և լոբի պատիճները, բողկը, շաղգամը, սոխը, ծովաբողկը, դդումը, վարունգը; աղքատ է ծծմբով և ճակնդեղով:

Քիմիական հատկություններով սելենը և թելուրը շատ նման են ծծմբին, բայց ֆիզիոլոգիական հատկություններով դրանք նրա հակառակորդներն են։ Շատ փոքր քանակությամբ սելեն է անհրաժեշտ օրգանիզմի բնականոն գործունեության համար։ Սելենը դրական է ազդում սիրտ-անոթային համակարգի վրա, արյան կարմրությունը մեծանում է իմունային հատկություններօրգանիզմ։ Սելենի ավելացված քանակությունը կենդանիների մոտ առաջացնում է հիվանդություն, որն արտահայտվում է նիհարությամբ և քնկոտությամբ։ Օրգանիզմում սելենի պակասը հանգեցնում է սրտի, շնչառական օրգանների աշխատանքի խանգարմանը, օրգանիզմը բարձրանում է և նույնիսկ կարող է առաջանալ։ Զգալի ազդեցությունսելենը ունի կենդանիների վրա: Օրինակ՝ եղջերուների մոտ, որոնք աչքի են ընկնում տեսողության բարձր սրությամբ, ցանցաթաղանթը 100 անգամ ավելի շատ սելեն է պարունակում, քան մարմնի այլ մասերում։ Վ բուսական աշխարհԲոլոր բույսերը պարունակում են մեծ քանակությամբ սելեն: Բույսը կուտակում է այն հատկապես մեծ քանակությամբ։

Թելուրիումի ֆիզիոլոգիական դերը բույսերի, կենդանիների և մարդկանց համար ավելի քիչ է ուսումնասիրվել, քան սելենինը։ Հայտնի է, որ թելուրն ավելի քիչ թունավոր է, քան սելենը, իսկ տելուրիումի միացությունները օրգանիզմում արագ վերածվում են տարրական թելուրիի, որն իր հերթին միանում է օրգանական նյութերին։

Ազոտի ենթախմբի տարրերի ընդհանուր բնութագրերը

Հինգերորդ խմբի հիմնական ենթախումբը ներառում է ազոտ (N), ֆոսֆոր (P), մկնդեղ (As), անտիմոն (Sb) և (Bi):

Վերևից ներքև, ազոտից մինչև բիսմութ ենթախմբում ոչ մետաղական հատկությունները նվազում են, մինչդեռ մետաղական հատկությունները և ատոմային շառավիղը մեծանում են: Ազոտը, ֆոսֆորը, մկնդեղը ոչ մետաղներ են, բայց պատկանում են մետաղներին։

Ազոտի ենթախումբ

Համեմատական ​​բնութագրեր	7 N ազոտ	15 P ֆոսֆոր	33 Որպես մկնդեղ	51 Սբ անտիմոն	83 Բի բիսմութ
Էլեկտրոնային կառուցվածք					…4f145d106S26p3
Օքսիդացման վիճակ	1, -2, -3, +1, +2, +3, +4, +5	3, +1, +3, +4,+5
Էլեկտրո- բացասականություն
Բնության մեջ լինելը	Ազատ վիճակում՝ մթնոլորտում (N2 - ), կապված վիճակում՝ NaNO3 բաղադրության մեջ - ; KNO3 - հնդկական սելիտրա	Ca3(PO4)2-ը ֆոսֆորիտ է, Ca5(PO4)3(OH)-ը՝ հիդրօքսիլապատիտ, Ca5(PO4)3F-ը՝ ֆտորապատիտ:
Ալոտրոպիկ ձևերը նորմալ պայմաններում	Ազոտ (մեկ ձև)	NH3 + H2O ↔ NH4OH ↔ NH4+ + OH - (ամոնիումի հիդրօքսիդ); PH3 + H2O ↔ PH4OH ↔ PH4+ + OH- (ֆոսֆոնիումի հիդրօքսիդ): Ազոտի և ֆոսֆորի կենսաբանական դերը Ազոտը չափազանց կարևոր դեր է խաղում բույսերի կյանքում, քանի որ այն ամինաթթուների, սպիտակուցների և քլորոֆիլների, B խմբի վիտամինների և ակտիվացնող ֆերմենտների մի մասն է: Ուստի ազոտի պակասը հողում բացասաբար է անդրադառնում բույսերի վրա, և առաջին հերթին՝ քլորոֆիլի պարունակության վրա, ինչի պատճառով էլ դրանք գունատվում են։ սպառում է 50-ից 250 կգ ազոտ 1 հա հողատարածքի համար: Ազոտի մեծ մասը հանդիպում է ծաղիկների, երիտասարդ տերևների և մրգերի մեջ: Ամենակարևոր աղբյուրըԲույսերի համար ազոտը ազոտ է - դա հիմնականում ամոնիումի նիտրատ է և ամոնիումի սուլֆատ: Հարկ է նշել նաև ազոտի հատուկ դերը՝ որպես օդի անբաժանելի մաս՝ կենդանի բնության կարևորագույն բաղադրիչ: Քիմիական տարրերից ոչ մեկն այնքան ակտիվ և բազմազան մասնակցություն չի ունենում բույսերի և կենդանական օրգանիզմների կենսագործունեության մեջ, որքան ֆոսֆորը: Նա է անբաժանելի մասն էնուկլեինաթթուներ, որոշ ֆերմենտների և վիտամինների մի մասն է: Կենդանիների և մարդկանց մոտ ֆոսֆորի մինչև 90%-ը կենտրոնացած է ոսկորներում, մինչև 10%-ը՝ մկաններում և մոտ 1%-ը՝ նյարդային համակարգում (անօրգանական և օրգանական միացություններ): Այն գտնվում է մկաններում, լյարդում, ուղեղում և այլ օրգաններում՝ ֆոսֆատիդների և ֆոսֆորական եթերների տեսքով։ Ֆոսֆորը մասնակցում է մկանային կծկումներև մկանների և ոսկրային հյուսվածքի կառուցման գործում: Մտավոր աշխատանքով զբաղվող մարդիկ պետք է ավելի շատ ֆոսֆոր օգտագործեն՝ հոգնածությունը կանխելու համար։ նյարդային բջիջներըորոնք գործում են մտավոր աշխատանքի ընթացքում ավելացած ծանրաբեռնվածությամբ: Ֆոսֆորի պակասի դեպքում արդյունավետությունը նվազում է, զարգանում է նևրոզ, երկվալենտ գերմանիումը, անագը և կապարը GeO-ն, SnO-ն, PbO-ն խախտվում են ամֆոտերային օքսիդներով։ Ածխածնի և սիլիցիումի CO2 և SiO2 ավելի բարձր օքսիդները թթվային օքսիդներ են, որոնք համապատասխանում են հիդրօքսիդներին, որոնք թույլ են դրսևորում թթվային հատկություններ- H2CO3 և սիլիցիումի թթու H2SiO3: Ամֆոտերային օքսիդները՝ GeO2, SnO2, PbO2 - համապատասխանում են ամֆոտերային հիդրօքսիդներին, իսկ գերմանիումի հիդրօքսիդից Ge(OH)4-ից կապարի հիդրօքսիդ Pb(OH)4 անցնելիս թթվային հատկությունները թուլանում են, իսկ հիմնայինները՝ ուժեղանում։ Ածխածնի և սիլիցիումի կենսաբանական դերը Բուսական և կենդանական օրգանիզմների հիմքում ընկած են ածխածնի միացությունները (ածխածնի 45%-ը գտնվում է բույսերում և 26%-ը՝ կենդանական օրգանիզմներում)։ Բնութագրական կենսաբանական հատկություններ ունեն ածխածնի օքսիդը (II) և ածխածնի օքսիդը (IV): Ածխածնի երկօքսիդը (II) շատ թունավոր գազ է, քանի որ այն ուժեղորեն կապվում է արյան հեմոգլոբինի հետ և զրկում է հեմոգլոբինին թոքերից մազանոթներ թթվածին տեղափոխելու ունակությունից: Շնչելու դեպքում CO-ն կարող է առաջացնել թունավորումներ, հնարավոր է նույնիսկ մահացու: Բույսերի համար հատկապես կարևոր է ածխածնի օքսիդը (IV): Բուսական բջիջներում (հատկապես տերևներում) քլորոֆիլի առկայության և արեգակնային էներգիայի գործողության դեպքում գլյուկոզան առաջանում է ածխաթթու գազից և ջրից՝ թթվածնի արտազատմամբ։ Ֆոտոսինթեզի արդյունքում բույսերը տարեկան կապում են 150 միլիարդ տոննա ածխածին և 25 միլիարդ տոննա ջրածին և մթնոլորտ արտանետում մինչև 400 միլիարդ տոննա թթվածին: Գիտնականները պարզել են, որ բույսերը ստանում են CO2-ի մոտ 25%-ը արմատային համակարգհողում լուծված կարբոնատներից։ Բույսերն օգտագործում են սիլիցիում` ծածկոցներ կառուցելու համար: Բույսերի մեջ պարունակվող սիլիցիումը, ներծծելով բջջային պատերը, դրանք դարձնում է ավելի ամուր և դիմացկուն միջատների վնասմանը, պաշտպանում է սնկային վարակի ներթափանցումից: Սիլիցիումը հայտնաբերված է կենդանիների և մարդկանց գրեթե բոլոր հյուսվածքներում, հատկապես լյարդում, աճառում։ Տուբերկուլյոզով հիվանդների մոտ ոսկորների, ատամների և աճառի մեջ սիլիցիումը շատ ավելի քիչ է, քան մոտ առողջ մարդիկ. Բոտկինի նման հիվանդությունների դեպքում արյան մեջ նկատվում է սիլիցիումի պարունակության նվազում, իսկ հաստ աղիքի վնասման դեպքում՝ ընդհակառակը, արյան մեջ դրա պարունակության աճ։