Какой неметалл проявляющий в реакциях только окислительные свойства
Общая характеристика неметаллов
Неметаллы в периодической системе расположены справа от диагонали «бор – астат». Это элементы главных подгрупп III, IV, V, VI, VII, VIII групп. К неметаллам относятся: бор, углерод, кремний, азот, фосфор, мышьяк, кислород, сера, селен, теллур, водород, фтор, хлор, бром, йод, астат, а также благородные газы: гелий, неон, криптон, ксенон, радон.
Среди неметаллов два элемента – водород и гелий – относятся к s-семейству, все остальные принадлежат к р-семейству.
На внешнем электронном слое у атомов неметаллов находится различное число электронов: у атома водорода – один электрон (1s1), у атомов гелия – два электрона (1s2), у атома бора – три электрона (2s22p1). Однако атомы большинства неметаллов, в отличие от атомов металлов, на внешнем электронном слое имеют большое число электронов – от 4 до 8; их электронные конфигурации изменяются от ns2np2 у атомов элементов главной подгруппы IV группы до ns2np6 у атомов инертных газов.
Физические свойства
Элементы – неметаллы образуют простые вещества, которые при обычных условиях существуют в разных агрегатных состояниях:
Газы: гелий, неон, криптон, ксенон, радон, водород, кислород, азот, фтор, хлор.
Жидкость: бром
Твердые вещества: йод, углерод, кремний, фосфор, и др.
7 элементов-неметаллов образуют простые вещества, существующие в виде двухатомных молекул Э2 (H2, O2, N2, F2, Cl2, Br2, I2).
Бром
Кристаллические решетки металлов и твердых веществ-неметаллов отличаются между собой. Атомы металлов образуют плотно упакованную кристаллическую структуру, в которой между атомами существуют ковалентные связи. В кристаллической решетке неметаллов, как правило, нет свободных электронов. В связи с этим твердые вещества-неметаллы в отличие от металлов плохо проводят тепло и электрический ток, не обладают пластичностью.
Химические свойства
Неметаллы как окислители
- Окислительные свойства неметаллов проявляются в первую очередь при их взаимодействии с металлами. Например:
4Al + 3C = Al4C3
2Al + N2 = 2AlN
- Все неметаллы играют роль окислителя при взаимодействии с водородом. Например:
H2 + Cl2 = 2HCl
3H2 + N2 = 2NH3
- Любой неметалл выступает в роли окислителя в реакциях с теми неметаллами, которые имеют более низкую ЭО. Например:
2P + 5S = P2S5
В этой реакции сера – окислитель, а фосфор – восстановитель, так как ЭО фосфора меньше ЭО серы.
- Окислительные свойства неметаллов проявляются в реакциях с некоторыми сложными веществами. Здесь важно особо отметить окислительные свойства неметалла – кислорода в реакциях окисления сложных веществ:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
- Не только кислород, но и другие неметаллы (фтор, хлор, бром и другие) также могут играть роль окислителя в реакциях со сложными веществами. Например, сильный окислитель Cl2 окисляет хлорид железа (II) в хлорид железа (III):
2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
На разной окислительной активности основана способность одних неметаллов вытеснять другие из растворов их солей. Например, бром, как более сильный окислитель, вытесняет йод в свободном виде из раствора йодида калия:
2KI + Br2 = 2KBr + I2
Неметаллы как восстановители
Стоит отметить, что неметаллы (кроме фтора) могут проявлять и восстановительные свойства. При этом электроны атомов неметаллов смещаются к атомам элементов- окислителей. В образующихся соединениях атомы неметаллов имеют положительные степени окисления. Высшая положительная степень окисления неметалла обычно равна номеру группы.
- Все неметаллы выступают в роли восстановителей при взаимодействии с кислородом, так как ЭО кислорода больше ЭО всех других неметаллов (кроме фтора):
4P + 5O2 = 2P2O5
S + O2 = SO2
Горение фосфора в кислороде
- Многие неметаллы выступают в роли восстановителей в реакциях со сложными веществами-окислителями:
— взаимодействие с кислотами-окислителями:
S + 6HNO = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
— взаимодействие с солями-окислителями:
6P + 5KClO3 = 5KCl + 3P2O5
Наиболее сильные восстановительные свойства имеют неметаллы углерод и водород:
ZnO + C = Zn + CO
SiO2 + 2C = Si + 2CO
Таким образом, практически все неметаллы могут выступать как в роли окислителей, так и в роли восстановителей. Это зависит от того, с каким веществом взаимодействует неметалл.
Реакции самоокисления – самовосстановления
Существуют и такие реакции, в которых один и тот же неметалл является одновременно и окислителем, и восстановителем. Это реакции самоокисления – самовосстановления (диспропорционирования). Например:
Скачать:
Скачать бесплатно реферат на тему: «Неметаллы»
Неметаллы.docx (104 Загрузки)
Скачать рефераты по другим темам можно здесь
Источник
Общая характеристика неметаллов главных подгрупп IV – VII групп в связи с их положением в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и особенностями строения их атомов.
1. Верны ли следующие суждения о неметаллах?
А. В периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева все неметаллы располагаются в главных подгруппах. Б. Все неметаллы являются р-элементами.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны
2. При обычных условиях из двухатомных молекул состоят
1) гелий и аргон
2) азот и неон
3) сера и фосфор
4) водород и кислород
3. Верны ли следующие суждения о неметаллах?
А. Все неметаллы являются химически активными веществами. Б. Неметаллы обладают только окислительными свойствами.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны
4. «Верны ли следующие суждения о неметаллах?
А. Неметаллы образуют с щелочными металлами соединения преимущественно с ионной связью.
Б. Между собой неметаллы образуют соединения с ковалентной связью.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны
5. У атомов химических элементов, расположенных в ряду: P-S-C1, увеличивается
1) радиус
2) окислительная способность
3) восстановительная способность
4) число неспаренных электронов
6. Соединения состава NaHЭO3 и NaHЭO4 может образовать
1) углерод 2) сера 3) хлор 4) фосфор
7. Наиболее сильными кислотными свойствами обладает
1) НС1О42) H2SO3 3) Н3РО4 4) H2SiО3
8. Соединения состава КЭО2 и КЭО3 образует элемент
1) азот 2) фосфор 3) сера 4) марганец
9. Водород проявляет окислительные свойства при реакции с
1) натрием 2) хлором 3) азотом 4) кислородом
10. Способность атомов химических элементов принимать электроны усиливается в ряду:
1)F –>O –>N
2) N –>F –>0
3) N –>O –>F
4) O –>N –>F
11. Степени окисления хлора, брома и йода в высших оксидах и водородных соединениях соответственно равны:
1)+1и-1 2)+7и-1 3)+7и-7 4)+5и-1
12. Сера проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства при взаимодействии с
1) водородом и железом
2) углеродом и цинком
3) хлором и фтором
4) натрием и кислородом
13. В ряду: Si –>Р –>S –> С1
электроотрицательность элементов
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
4) сначала уменьшается, потом увеличивается
14. В ряду элементов мышьяк –>селен –> бром возрастает
1) атомный радиус
2) число неспаренных электронов в атоме
3) число электронных слоев в атоме
4) электроотрицательность
15. Водородное соединение состава Н2Э2 образует
1) углерод
2) кремний
3) бор
4) азот
16. Верны ли следующие суждения о галогенах?
А. Наиболее электроотрицательным среди галогенов является иод.
Б. Хлор вытесняется бромом из хлорида алюминия.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны
17. Кислород не реагирует с
1) водой и оксидом кальция
2) железом и оксидом фосфора (V)
3) водородом и оксидом фосфора (III)
4) сероводородом и оксидом углерода (IV)
18. Высшему гидроксиду элемента VIIA группы соответствует формула
1) Н2ЭО3 2) Н2ЭО4 3) НЭО3 4) НЭО4
19. Верны ли следующие суждения о галогенах?
А. Фтор в соединениях проявляет как положительную, так и
отрицательную степень окисления.
Б. При нормальных условиях бром и иод являются жидкостями.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны
20. Водород проявляет окислительные свойства при взаимодействии с
1) натрием 2) хлором 3) азотом 4) кислородом
21. Окислительные свойства фосфор проявляет при взаимодействии с
1) кислородом
2) магнием
3) хлором
4) серой
22. Верны ли следующие суждения о свойствах серы и хлора?
А. Максимальная валентность серы и хлора в соединениях равна номеру группы.
Б. В водородных соединениях серы и хлора связь ковалентная полярная.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны
23. Фосфор проявляет окислительные свойства при реакции с
1) кальцием 2) серой 3} хлором 4) кислородом
24. При взаимодействии высшего оксида хлора с водой образуется кислота
1) НС1O 2) НС1O2 3) НСlO3 4} HClO4
25. Характерными степенями окисления хлора в его соединениях являются:
1) -1, +1, +3, +5, +7
2) – 2, +4, +6, +8
3) -3, +3, +5
4) -1, +2, +5
26. Оцените справедливость суждений о неметаллах:
А. Атомы неметалла могут участвовать в образовании как ионных,
так и ковалентных связей.
Б. Гидроксиды неметаллов имеют кислотный характер.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны
27. Оцените справедливость суждений о неметаллах:
А. Чем больше заряд ядра атома, тем сильнее выражены его
неметаллические свойства.
Б. Чем сильнее выражены неметаллические свойства элемента, тем
более кислотный характер имеет его оксид.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны
28. Оцените справедливость суждений о неметаллах:
А. В периоде с увеличением зарядов атомных ядер происходит
усиление неметаллических свойств элементов.
Б. В главной подгруппе с увеличением зарядов атомных ядер
происходит ослабление кислотных свойств гидроксидов.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны
29. Кислотные свойства наиболее выражены у высшего гидроксида
1) азота
2) фосфора
3) мышьяка
4) сурьмы
30. Только восстановительные свойства азот проявляет в соединении
1) N2
2) NНз
3) NО2
4) НNОз
Ответы: 1-1, 2-4, 3-4, 4-3, 5-2, 6-2, 7-1, 8-1, 9-1, 10-3, 11-2, 12-4, 13-1, 14-4, 15-1, 16-4, 17-1, 18-4, 19-4, 20-1, 21-2, 22-3, 23-1, 24-4, 25-1, 26-3, 27-2, 28-3, 29-1, 30-2.
Источник
В химических реакциях неметаллы могут проявить себя и как восстановители, и как окислители. Из общих химических свойств неметаллов отметим их способность взаимодействовать с металлами, с водородом и кислородом.
Взаимодействие неметаллов с металлами
В реакциях с металлами неметаллы проявляют себя как окислители.
А. Особенно активно с металлами взаимодействуют галогены. В результате реакций соединения образуются соли — галогениды.
Например, при взаимодействии алюминия с иодом образуется иодид алюминия AlI3 :
2Al0+3I20⟶H2O2Al+3I3−1.
Вода в этой химической реакции является катализатором.
Видеофрагмент:
Взаимодействие алюминия с иодом
Железо активно реагирует с хлором, образуя хлорид железа((III)) FeCl3:
2Fe0+3Cl20⟶to2Fe+3Cl3−1.
Видеофрагмент:
Взаимодействие железа с хлором
Б. Металлы реагируют с серой, образуя сульфиды.
Реакция соединения алюминия с серой начинается после того, как смесь веществ нагрели. Продуктом реакции является сульфид алюминия AlS32:
2Al0+3S0⟶toAl2+3S3−2.
Видеофрагмент:
Взаимодействие алюминия с серой
Химическое взаимодействие между натрием и серой протекает при простом механическом смешивании. В результате образуется сульфид натрия NaS2:
2Na0+S0→Na2+1S−2.
Видеофрагмент:
Взаимодействие натрия с серой
Взаимодействие неметаллов с водородом
По сравнению с другими неметаллами водород имеет невысокую электроотрицательность. В силу этой причины в реакциях с другими неметаллами, как правило, данный химический элемент будет восстановителем, а другие неметаллы — окислителями.
В таких реакциях образуются летучие водородные соединения, состав молекул которых отвечает общей формуле RHx, где (R) — неметалл, а (х) — индекс, указывающий число атомов водорода в молекуле образовавшегося вещества. Этот индекс численно совпадает с валентностью неметалла, с которым водород соединяется.
Например, в реакции соединения водорода с хлором образуется газ хлороводород (HCl):
H20+Cl20⟶to2H+1Cl−1.
Видеофрагмент:
Взаимодействие водорода с хлором
Взаимодействие водорода с азотом происходит при выcокой температуре и давлении. В промышленности для ускорения данного процесса используют катализатор. Продуктом взаимодействия этих двух неметаллических веществ является газ аммиак NH3:
N20+3H20⇄to,p2N−3H3+1.
Взаимодействие неметаллов с кислородом
Кислород имеет высокую электроотрицательность, поэтому в реакциях с другими неметаллами он является окислителем, а другие неметаллы — восстановителями.
В результате соединения кислорода с другими неметаллами образуются оксиды.
Например, сера сгорает в кислороде, образуя сернистый газ или оксид серы((IV)) SO2:
S0+O20→S+4O2−2.
Фосфор энергично cгорает в кислороде ярким пламенем. В ходе реакции образуются белые клубы оксида фосфора((V)) PO52:
4P0+5O20→2P2+5O5−2.
Видеофрагмент:
Горение фосфора в кислороде
В то же самое время взаимодействие кислорода с химически малоактивным азотом протекает медленно и начинается только при очень высокой температуре. Продуктом реакции является газообразный оксид азота((II)) NO:
N20+O20⟶to2N+2O−2.
Такая химическая реакция протекает в атмосфере при разряде молнии, а также в цилиндрах двигателей при сгорании топлива.
Источник
Химические
свойства неметаллов
В соответствии с численными
значениями относительных электроотрицательностей окислительные способности неметаллов
увеличивается в следующем порядке: Si, B, H, P, C, S, I, N, Cl,
O, F.
Неметаллы как окислители
Окислительные свойства неметаллов
проявляются при их взаимодействии:
·
с
металлами: 2Na + Cl2 = 2NaCl;
·
с
водородом: H2 + F2 = 2HF;
·
с
неметаллами, которые имеют более низкую электроотрицательность: 2Р + 5S = Р2S5;
·
с
некоторыми сложными веществами: 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O,
2FeCl2
+ Cl2 = 2 FeCl3.
Неметаллы как восстановители
1.
Все
неметаллы (кроме фтора) проявляют восстановительные свойства при взаимодействии
с кислородом:
S + O2
= SO2, 2H2 + O2 = 2H2О.
Кислород
в соединении с фтором может проявлять и положительную степень окисления,
т. е. являться восстановителем. Все остальные неметаллы проявляют
восстановительные свойства. Так, например, хлор непосредственно с кислородом не
соединяется, но косвенным путем можно получить его оксиды (Cl2O, ClO2,
Cl2O2), в которых хлор проявляет положительную степень
окисления. Азот при высокой температуре непосредственно соединяется с
кислородом и проявляет восстановительные свойства. Еще легче с кислородом
реагирует сера.
2.
Многие
неметаллы проявляют восстановительные свойства при взаимодействии со сложными
веществами:
ZnO + C = Zn + CO, S + 6HNO3 конц = H2SO4
+ 6NO2 + 2H2О.
3.
Существуют
и такие реакции, в которых один и тот же неметалл является одновременно и
окислителем и восстановителем:
Cl2
+ H2О = HCl + HClO.
4.
Фтор
― самый типичный неметалл, которому нехарактерны восстановительные свойства,
т. е. способность отдавать электроны в химических реакциях.
Соединения неметаллов
Неметаллы могут образовывать
соединения с разными внутримолекулярными связями.
Виды соединений неметаллов
Общие формулы водородных
соединений по группам периодической системы химических элементов приведены в таблицe:
I | II | III | IV | V | VI | VII |
RH | RH2 | RH3 | RH4 | RH3 | H2R | HR |
| Нелетучие водородные соединения | Летучие водородные соединения | |||||
С металлами водород образует (за
некоторым исключением) нелетучие соединения, которые являются твердыми
веществами немолекулярного строения. Поэтому их температуры плавления
сравнительно высоки. С неметаллами водород образует летучие соединения
молекулярного строения (например, фтороводород HF, сероводород H2S,
аммиак NH3, метан CH4). В обычных условиях это газы или
летучие жидкости. При растворении в воде водородные соединения галогенов, серы,
селена и теллура образуют кислоты той же формулы, что и сами водородные
соединения: HF, HCl, HBr, HI, H2S, H2Se, H2Te.
При растворении в воде аммиака образуются аммиачная вода, обычно обозначаемая
формулой NH4OH и называемая гидроксидом аммония. Ее также обозначают
формулой NH3∙H2O и называют гидратом аммиака.
С кислородом неметаллы образуют
кислотные оксиды. В одних оксидах они проявляют максимальную степень окисления,
равную номеру группы (например, SO2, N2O5), а
других ― более низкую (например, SO2, N2O3).
Кислотным оксидам соответствуют кислоты, причем из двух кислородных кислот
одного неметалла сильнее та, в которой он проявляет более высокую степень
окисления. Например, азотная кислота HNO3 сильнее азотистой HNO2,
а серная кислота H2SO4 сильнее сернистой H2SO3.
Характеристики кислородных соединений неметаллов
1.
Свойства
высших оксидов (т. е. оксидов, в состав которых входит элемент данной
группы с высшей степенью окисления) в периодах слева направо постепенно
изменяются от основных к кислотным.
2.
В
группах сверху вниз кислотные свойства высших оксидов постепенно ослабевают. Об
этом можно судить по свойствам кислот, соответствующих этим оксидам.
3.
Возрастание
кислотных свойств высших оксидов соответствующих элементов в периодах слева
направо объясняется постепенным возрастанием положительного заряда ионов этих
элементов.
4.
В
главных подгруппах периодической системы химических элементов в направлении
сверху вниз кислотные свойства высших оксидов неметаллов уменьшаются.
Источник
Химические элементы-неметаллы
Вы, очевидно, помните, что самой первой научной классификацией химических элементов было деление их на металлы и неметаллы. Эта классификация не потеряла своей значимости и в настоящее время.
Неметаллы – это химические элементы, для атомов которых характерна способность принимать электроны до завершения внешнего слоя благодаря наличию, как правило, на внешнем электронном слое четырех и более электронов и малому радиусу атомов по сравнению с атомами металлов.
Это определение оставляет в стороне элементы VIII группы главной подгруппы — инертные или благородные газы, атомы которых имеют завершенный внешний электронный слой. Электронная конфигурация атомов этих элементов такова, что их нельзя отнести ни к металлам, ни к неметаллам. Они являются теми объектами, которые в естественной системе четко разделяют элементы на металлы и неметаллы, занимая между ними пограничное положение. Инертные или благородные газы («благородство» выражается в инертности) иногда относят к неметаллам, но чисто формально, по физическим признакам. Эти вещества сохраняют газообразное состояние вплоть до очень низких температур.
Инертность в химическом отношении у этих элементов относительна. Для ксенона и криптона известны соединения с фтором и кислородом. Несомненно, в образовании этих соединений инертные газы выступали в роли восстановителей.
Из определения неметаллов следует, что для их атомов характерны высокие значения электроотрнцательности. Оиа изменяется в пределах от 2 до 4. Неметаллы – это элементы главных подгрупп, преимущественно р элементы, исключение составляет водород – s-элемент.
Все элементы-неметаллы (кроме водорода) занимают в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева верхний правый угол, образуя треугольник, вершиной которого является фтор.
Однако следует особо остановиться на двойственном положении водорода в Периодической системе: в I и VII группах главных подгрупп. Это не случайно. С одной стороны, атом водорода, подобно атомам щелочных металлов, имеет на внешнем (и единственном для него) электронном слое один электрон (электронная конфигурация 1s1), который он способен отдавать, проявляя свойства восстановителя.
В большинстве своих соединений водород, как и щелочные металлы, проявляет степень окисления +1, Но отдача электрона атомом водорода происходит труднее, чем у атомов щелочных металлов. С другой стороны, атому водорода, как и атомам галогенов, для завершения внешнего электронного слоя недостает одного электрона, поэтому атом водорода может принимать один электрон, проявляя свойства окислителя и характерную для галогена степень окисления -1 в гидридах — соединениях с металлами, подобных соединениям металлов с галогенами — галогенидам. Но присоединение одного электрона к атому водорода происходит труднее, чем у галогенов.
При обычных условиях водород Н2 — газ. Его молекула, подобно галогенам, двухатомна.
У атомов неметаллов преобладают окислительные свойства, то есть способность присоединять электроны. Эту способность характеризует значение электроотрицательности, которая закономерно изменяется в периодах и подгруппах (рис. 47).
Фтор – самый сильный окислитель, его атомы в химических реакциях не способны отдавать электроны, то есть проявлять восстановительные свойства.
Конфигурация внешнего электронного слоя
Другие неметаллы могут проявлять восстановительные свойства, хотя и в значительно более слабой степени по сравнению с металлами; в периодах и подгруппах их восстановительная способность изменяется в обратном порядке по сравнению с окислительной.
Источник