Как поступить
в Онлайн-школу и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

  • Состав и классификация химических соединений

  • Практический смысл химии

  • Химические взаимодействия

  • Теория электролитической диссоциации

  • Начальные понятия и законы химии

  • Строение вещества

  • Неметаллы

  • Металлы

  • Современные технологии и материалы

Конспект урока: Неметаллы

Неметаллы

25.02.2024
2666
0

Неметаллы

План урока

  • Физические свойства неметаллов
  • Химические свойства неметаллов
  • Неметаллы как окислители
  • Неметаллы как восстановители
  • Аллотропия

Цели урока

  • понимать, чем обусловлены физические и химические свойства неметаллов
  • знать особенности химических реакций неметаллов
  • уметь составлять реакции с неметаллами
  • знать виды аллотропии и уметь их определять

Из 118 химических элементов периодической системы 22 являются неметаллами.

 

Для неметаллов характерно скорее различие, чем общность свойств. Чтобы выявить свойства, общие для всех неметаллов, нужно прежде всего обратить внимание на их расположение в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.

Неметаллы представлены р-элементами и, как исключение, водородом и 
гелием — из числа s-элементов. Поскольку неметаллические свойства усиливаются у элементов снизу вверх в группах и слева направо в периодах, то наиболее типичные неметаллы располагаются в верхнем правом секторе периодической таблицы химических элементов.

Физические свойства неметаллов

Физические свойства неметаллов отличают их от металлов. Все неметаллы на внешнем энергетическом уровне имеют от 4 до 8 электронов (исключение: водород, гелий, бор). Для неметаллов характерно стремление к приёму недостающих до заветной восьмёрки электронов, соответственно, они проявляют окислительные свойства в окислительно-восстановительных реакциях.


Группа элементов, которые образуют в свободном виде простые вещества, не обладающие физическими свойствами металлов, являются неметаллами .


Из представленных 22 элементов:

  • H2, O2, N2, F2, Cl2, He, Ne, Ar, Kr, Rn — газы;
  • Br2 — жидкость;
  • B, C, Si, P, As, S, Se, Te, I2 — твёрдые вещества (при обычных условиях);
  • He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn — инертные газы, их молекулы одноатомны;
  • молекулы водорода, кислорода, азота, фтора, хлора, брома, йода состоят из двух атомов.

Кристаллические решётки металлов и твёрдых веществ-неметаллов отличаются между собой. Атомы металлов образуют плотно упакованную кристаллическую структуру, в которой между атомами существуют ковалентные связи. В кристаллической решётке неметаллов, как правило, нет свободных электронов. В связи с этим твёрдые вещества-неметаллы в отличие от металлов плохо проводят тепло и электрический ток, не обладают пластичностью.

Химические свойства неметаллов

Простые вещества (неметаллы) способны проявлять различные свойства в зависимости от реакции, в которой они участвуют. Для неметаллов, как и для металлов, существует характерный ряд — ряд электроотрицательности.

Так, в реакциях с металлами и водородом неметалл выступает окислителем, а в реакциях с более электроотрицательными элементами и веществами-окислителями — восстановительные.

Окислительные свойства неметаллов

Окислительные свойства неметаллов прояв­ляются в первую очередь при их взаимодействии с металлами (металлы всегда восстановители).


Пример 1

 

Написать реакцию образования гидрида калия.


Решение

 

1. Запишем реакцию между калием и водородом: 

 

K0 + H20  K+H-.

 

2. Запишем окислительно-восстановительный процесс этой реакции:

 

К0 - 1ē  К+                   1           2           восстановитель,

                                                          2

H20 + 2×1ē  2H-       2           1            окислитель.

 

3. Расставим коэффициенты: 2К0 + H20  2КН.


В ряде реакций с металлами (чаще переходных элементов), следует помнить, что некоторые неметаллы проявляют более сильные окислительные свойства. Так, окислительные свойства хлора Cl2 выражены сильнее, чем у серы, поэтому и металл Fe, который имеет в соединениях устойчивые степени окисле­ния +2 и +3, окисляется им до более высокой сте­пени окисления. 

 

Также любой неметалл выступает в роли окислителя в реакциях с теми неметаллами, которые имеют более низкое значение электроотрицательности. Следует отметить, что электроотрицательность фтора больше, чем у всех остальных химических элементов, поэтому он проявляет свойства окислителя. Фтор F2 — самый сильный окислитель из неме­таллов, проявляет в реакциях только окислитель­ные свойства.


Пример 2

 

Написать уравнение реакции образования сульфида фосфора.


Решение

 

1. Запишем реакцию между серой и фосфором: 

 

Р0 + S0  P2+3S3-2.

 

2. Запишем окислительно-восстановительный процесс этой реакции:

 

P0 - 3ē  P+3              3          2           восстановитель,

                                                    6

S0 + 2ē  S-2              2          3            окислитель.

 

Электроотрицательность серы больше, чем у фосфора, поэтому она здесь проявляет окисли­тельные свойства.

 

3. Расставим коэффициенты:  2P0 + 3S0  P2S3.

 

Окислительные свойства неметаллы прояв­ляют и в реакциях с некоторыми сложными веще­ствами. Так, например, сильный окислитель хлор Cl2 окисляет хлорид железа (II) в хлорид железа (III).


Восстановительные свойства неметаллов

При рассмотрении реакций неметаллов друг с другом необходимо учитывать, что в зависимости от значения их элек­троотрицательности один из них проявляет свой­ства окислителя, а другой — свойства восстанови­теля. Так, по отношению к фтору все неметаллы (даже кислород) проявляют восстановительные свойства. Также все неметаллы, кроме фтора, служат восстановителями при взаимодействии с кислоро­дом.


Пример 3

 

Написать уравнение реакции образования оксида углерода (IV).


Решение

 

1. Запишем реакцию между углеродом и кислородом: 

 

С0 + О20  С+4О2-2.

 

В результате реакций образуются оксиды неме­таллов: несолеобразующие и солеобразующие кис­лотные. 

 

2. Запишем окислительно-восстановительный процесс этой реакции:

 

C0 - 4ē  C+4                4            1           восстановитель,

                                                        4

О20 + 2×2ē  2О-       4            1            окислитель.

 

3. Расставим коэффициенты: C + О2  2.


Существуют и такие реакции, в которых один и тот же неметалл является одновременно и окис­лителем, и восстановителем. Это реакции само­окисления-самовосстановления (реакции диспропорциони­рования). Таким образом, большинство неметаллов мо­гут выступать в химических реакциях как в роли окислителя, так и в роли восстановителя.


Пример 4

 

Написать уравнение реакции разложения пероксида водорода.


Решение

 

1. Запишем реакцию разложения: 

 

Н2+О2-  Н2+О-2  + О20.

 

В результате реакции образуются вода и кислород. Как мы видим, изменяются степени окисления только кислорода.

 

2. Запишем окислительно-восстановительный процесс этой реакции:

 

О-1 + 1ē  О2-               1            2           восстановитель,

                                                          2

2О-1 - 1×2ē  О20       2            1            окислитель.

 

3. Расставим коэффициенты: 2Н2О2  2Н2О + О20.


Упражнение 1

 

В реакции Cl2 + KOH = KCl + KClO + H2O расставьте коэффициенты, определите окислитель и восстановитель. Какой это тип реакции?


Аллотропия

В природе встречаются такие химические элементы, которые могут существовать в форме различных простых веществ, свойства которых, как химические, так и физические, различны, а также кардинально различны строения их кристаллических решёток. Это явление называется аллотропией.


Аллотропия — свойство некоторых химических элементов принимать различные физические формы, существовать в виде двух и более простых веществ.


Аллотропия химических элементов может проявляться в виде аллотропии 
состава — различно число атомов в молекуле, аллотропии формы — различны строения кристаллических решёток.


Существует ряд неметаллов, которые имеют самые распространённые аллотропные модификации.

  • углерод — является лидером по количеству аллотропных форм и модификаций с абсолютно различными свойствами, а также строению кристаллических решёток. Самые распространённые — алмаз и графит.

  • сера — вторая по подверженности аллотропии среди неметаллов. Основные её виды: ромбическая, моноклинная и пластическая. При нормальных условиях окружающей среды моноклинная и пластическая модификации серы переходят в ромбическую.
  • фосфор — имеет 11 аллотропных форм, различающихся числом атомов в молекуле, химическими связями и свойствами, из которых белый фосфор, красный фосфор и чёрный фосфор имеют устойчивые формы и встречаются в природе, остальные формы, распадающиеся и в природе, не встречаются.
  • кислород — модифицируется в два вещества: кислород (O2) и озон (O3).


Контрольные вопросы

 

1. Почему неметаллы способны проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства?

2. При взаимодействии с металлами неметаллы проявляют только окислительные свойства? Почему?

3. Почему кислород при взаимодействии с фтором является окислителем?

4. Почему хлор часто участвует в реакциях диспропорционирования?

5. Основные аллотропные виды серы: ромбическая, моноклинная и пластическая. Эти виды относятся к аллотропии формы или состава?


Ответы

 

Упражнение 1

 

Cl2 + 2KOH = KCl + KClO + H2O, хлор — окислитель/восстановитель (диспропорционирование).


                 

Предыдущий урок
Неметаллы
Неметаллы
Следующий урок
Металлы
Металлы
Урок подготовил(а)
teacher
Дмитрий Алексеевич
Учитель химии
Опыт работы: 10 лет
Поделиться:
  • Знаки препинания в бессоюзном сложном предложении. Тире

    Русский язык

  • Теорема о биссектрисе треугольника

    Геометрия

  • Вычисление площадей с помощью интегралов

    Алгебра

Зарегистрируйся, чтобы присоединиться к обсуждению урока

Добавьте свой отзыв об уроке, войдя на платфому или зарегистрировавшись.

Отзывы об уроке:
Пока никто не оставил отзыв об этом уроке