Chemické a fyzikální vlastnosti nekovů

Rozdělení chemických prvků na kovy a nekovy je poměrně libovolné. Existuje malá skupina prvků, které se za určitých podmínek chovají neobvyklým způsobem. Například hliník reaguje nejen s kyselinami, jako většina kovů, ale také s alkalickými látkami, jako jsou nekovové prvky. A germanium, které je nekovové, může provádět elektrický proud, jako typický kov. V našem článku se zabýváme fyzikálními a chemickými vlastnostmi nekovů a jejich aplikací v průmyslu.

Formula valence level

Základem rozdílů ve vlastnostech prvků je struktura jejich atomů. Nekovy obsahují od 4 do 8 elektronů na poslední energetické úrovni, s výjimkou vodíku, helia a boru. Téměř všechny nekovy patří k p-elementům. Jedná se například o chlór, dusík, kyslík. Hélium a vodík, které jsou p-elementy, toto pravidlo nesplňují. Fyzikální vlastnosti nekovů, stejně jako schopnost chemických přeměn, kvůli jejich umístění v periodickém systému.

Místo nekovů v systému chemických prvků

Změna vlastností atomů nekovových prvků nastává s nárůstem pořadového čísla. V dané době, vzhledem k nárůstu jaderného náboje, je atom stlačen a jeho poloměr klesá. Oxidační schopnost se také zvyšuje a redukují redukční vlastnosti prvků. Fyzikální vlastnosti nekovů, stejně jako zvláštnosti jejich interakce s jinými látkami, závisí na struktuře jejich vnějších úroveň energie. To také závisí na schopnosti atomů přitahovat do sféry svého vlivu cizí elektrony. Například v druhém období z bóru na fluor se zvyšuje elektronegativita nekovů. Nejaktivnější ze všech nekovových prvků je fluor. Ve svých složkách drží všechny cizí elektrony silnější, udržuje náboj -1.

Fyzikální vlastnosti nekovů

Nekovy existují v různých agregativních stavech. Takže bór, uhlík, fosfor - tuhé sloučeniny, brom - kapalina, dusík, vodík, kyslík - plyny. Všechny z nich nevedou elektrický proud, méně trvanlivé než kovy, mají nízkou tepelnou vodivost. Zobrazit krystalová mřížka ovlivňuje také fyzikální vlastnosti nekovů. Například sloučeniny s molekulární mřížkou (jod, síra, fosfor) mají nízkou teplotu varu a teplotu tání, stejně jako těkavé látky. Atomová krystalová struktura je vlastní křemíku, diamantu. Tyto látky jsou velmi silné, jejich teploty tání a varu jsou vysoké.

Chemické vlastnosti

Přímá reakce kombinace kovů a nekovů vede k výrobě binárních sloučenin třídy soli: nitridů, karbidů, chloridů.

Například:

6 Na + N2 = 2 Na ₃ N.

Nekovové prvky jsou schopné vzájemné interakce. Hlavní podmínkou výskytu takových procesů: prvky musí mít odlišnou elektřinegativitu. Například:

6Cl2 + 4P = 4 PCI3.

Většina nekovů, s výjimkou jódu, je přímo oxidována kyslíkem. To tvoří binární sloučeniny - kyselé oxidy:

C + O ₂ = CO ₂ - oxid uhličitý nebo oxid uhličitý.

Možné reakce nekovů s některými oxidy. Takže uhlík se používá jako prvek, který redukuje kovy z oxidů:

C + CuO = Cu + CO.

Kyseliny - silné oxidační činidla (například dusičnany) jsou schopny interagovat s nekovy a oxidovat je na oxidy:

C + 4HNO3 = C02 + 4N02 + 2H20.

Halogeny

Prvky umístěné v hlavní podskupině sedmé skupiny periodické tabulky jsou chemicky nejaktivnější nekovy. Jejich atomy mají stejný počet elektronů -7 na poslední energetické úrovni, což vysvětluje podobnost jejich chemických vlastností.

Fyzikální vlastnosti jednoduchých látek - nekovů jsou různé. Takže fluor, chlor jsou v plynné fázi, kapalina je brom a pevný stav je vlastně jód. Aktivita halogenů ve skupině se snižuje s nárůstem nukleárního náboje atomu, fluor je nejúčinnější mezi halogeny. Ve své reaktivitě vstupuje do skupiny chalkogenů pouze kyslík. Síla vodíkových sloučenin halogenů, jejichž vodné roztoky jsou kyseliny, se zvyšuje od fluoru k jódu a rozpustnost špatně rozpustných solí se snižuje. Zvláštní poloha fluoru mezi halogeny platí také pro jeho schopnost reagovat s vodou. Halogen může rozkládat vodu a vytvářet různé produkty: vlastní oxid F ₂ O, ozon, kyslík a peroxid vodíku.

Kyslík a jeho vlastnosti

Element je na světě nejběžnější. Jeho obsah v půdě je více než 47% a hmotnost plynu ve vzduchu je 23,15%. Obecné fyzikální vlastnosti nekovů, jako je dusík, kyslík a vodík, které jsou v plynném stavu, jsou určovány strukturou jejich molekul.

Všechny se skládají ze dvou spojených atomů kovalentní nepolární vazby. V atomu kyslíku na poslední energetické úrovni jsou dva volné p-elektrony. Proto oxidační stav element je obvykle roven -2 a ve sloučeninách s fluorem (například OF ₂ ) +2. Kyslík je slabě rozpustný ve vodě, při teplotě -183 ° C se změní na snadno se pohybující modrou kapalinu, kterou lze přitáhnout magnetem. Prvek představuje dvě jednoduché látky: kyslík O ₂ a ozon O ₃ . Charakteristický zápach ozónu může být po dešti bouřky cítit ve vzduchu. Látka je extrémně agresivní, rozkládá organické materiály a dokonce oxiduje pasivní kovy, jako je platina nebo zlato. Nejkomplexnější látky - oxidy, soli, báze a kyseliny - obsahují atomy kyslíku ve svých molekulách.

Síra - typický nekovový prvek

Stejně jako kyslík je síra v zemské kůře velmi běžná, její atomy jsou také součástí organické látky proteinů. Obsah síry v geotermálních zdrojích a sopečných plynech je vysoký. Nejběžnější minerály obsahující síru: pyrite FeS ₂ , zinek a olovnatý lesk ZnS, PbS.

K požadavku: "Seznam fyzikálních vlastností nekovů", můžeme odpovědět tak, že pojmenujeme například vlastnosti síry. Je to dielektrikum. Látka špatně šetří tepelnou energii, je křehká, rozpadá se při nárazu, nerozpouští se ve vodě. Může tvořit několik alotropických forem, nazývaných kosočtverec, plast a monoklinikum. Přírodní síra má žlutou barvu a kosočtvercovou strukturu. Při chemických reakcích s kovy a některými nekovy se chová jako oxidační činidlo a s halogeny a kyslíkem vykazuje redukční vlastnosti.

V našem článku o příkladech halogenů, kyslíku a síry jsme zkoumali vlastnosti nekovových prvků.