Главная >> Химия 9 класс. Кузнецова

Глава 3. Общая характеристика неметаллов

§ 12. Элементы-неметаллы в периодической системе Д.И. Менделеева и в природе

В процессе изучения химии вы уже ознакомились со многими неметаллическими элементами и их соединениями. Наиболее известные вам неметаллы — водород, кислород и их уникальное соединение — вода. В 8 классе на примере VII группы главной подгруппы периодической системы вы ознакомились с семейством неметаллических элементов — галогенами, с их свойствами. В этом разделе вы получите целостные представления об элементах-неметаллах. Учитывая, что вы имеете некоторый запас знаний о них, умеете использовать периодическую систему Д.И. Менделеева, мы изменим привычный порядок изложения и пойдем в изучении неметаллов не от частного к общему, а, наоборот, от их общих свойств к ознакомлению с их группами, а затем и с конкретными представителями групп неметаллов. Такой подход называют дедуктивным.

По каким признакам можно разделить все химические элементы?
Как различаются по строению атомов элементы металлов и неметаллов?
Чем элементы-неметаллы отличаются от простых веществ-неметаллов?
Где в периодической системе размещаются неметаллические элементы и где металлические, каких больше?
Какие неметаллы наиболее распространены в природе?

Рассмотрим положение элементов-неметаллов в периодической системе. Уточним вначале их место в периодах. Элементы-неметаллы находятся в правом верхнем углу периодической системы, занимая большую часть малых периодов и размещаясь в конце нечетных рядов больших периодов. С увеличением порядковых номеров неметаллические свойства этих элементов усиливаются. Причину следует искать в изменении электронных структур их атомов: с увеличением порядкового номера их внешний электронный слой последовательно увеличивается на один p-электрон, от p¹ до p⁶, за исключением элементов первого периода Н— Не, у которых электроны заполняют лишь ls-орбиталь (табл. 9).

Почему фтор является самым активным неметаллом?

Обратите внимание, что у атомов первых элементов-неметаллов второго периода (В, С, N) число неспаренных p-электронов нарастает, достигая максимума у азота, а затем уменьшается. У неона, завершающего второй период, все электроны внешнего слоя (валентные электроны) спарены. Подобное строение имеют и другие атомы элементов, завершающих периоды (Ar, Кr, Хе, Rn), у которых все S- и р-орбитали внешнего слоя заняты спаренными электронами, образующими устойчивую восьмиэлектронную структуру ns²np⁶. При обычных условиях их простые вещества, как правило, не вступают в химические реакции и представляют собой одноатомные газы. Поэтому их часто называют инертными газами или благородными газами. Последнее название более целесообразно, так как известны некоторые соединения этих элементов (например, XeO₄, RnF₆ и др.).

Итак, элементы-неметаллы расположены в IIIA-VIIIA-группах периодической системы.

Вместе с тем не все A-группы периодической системы состоят из элементов-неметаллов. Их число в главной подгруппе возрастает с увеличением ее номера. Так, в IIIA-группе находится только один элемент-неметалл (бор), в IVA-группе их два (углерод и кремний), в VA-группе — три элемента и т. д. В VIIA-группе уже все элементы — неметаллы. Это известные вам галогены. VTIIA-группу занимают благородные газы. Их также относят к неметаллам.

Проведенный анализ положения элементов-неметаллов в периодической системе Д.И. Менделеева позволяет сделать следующие выводы.

Элементы-неметаллы расположены в правом верхнем углу периодической системы, границы которого определяются условной диагональю, соединяющей знак бериллия (самый верхний элемент слева) и знак астата (см. нижнюю строку). Самый активный неметалл — фтор (рис. 12).

Почему водород в равной мере занимает свое место как в IA-группе элементов, так и в VIIA-группе? Аргументируйте ответ.

Рассмотрим периодическое изменение некоторых свойств элементов-неметаллов на примере третьего периода (табл. 10).

Сделайте выводы об изменении свойств атомов элементов этого периода и укажите причину этих изменений.

Для этих элементов характерны газообразные водородные соединения и высшие кислородные соединения кислотного характера. Формы и свойства водородных и высших кислородных соединений зависят от характерных степеней окисления данного элемента.

Анализ свойств элементов-неметаллов по их положению в главных подгруппах.

У всех элементов-неметаллов одной A-группы одинаковое число внешних электронов при разном количестве электронных слоев в атомах. Число электронов внешнего слоя у атомов элементов одной A-группы равно номеру группы, в которой они располагаются. Их числу соответствует и высшая степень окисления элемента в кислородных соединениях, а также форма последних.

Рассмотрим закономерности изменения некоторых свойств элементов- неметаллов на примере уже изученной вами подгруппы галогенов (табл. 11).

Окончание параграфа >>>