Строение атомов неметаллов и их особенности
Общие сведения о строении неметаллов
Неметаллы –химические элементы, атомы которых принимают электроны для завершения внешнего энергетического уровня, образуя при этом отрицательно заряженные ионы.
Фтор, хлор, кислород, азот, водород и инертные газы представляют собой газообразные вещества, йод, астат, сера, селен, теллур, фосфор, мышьяк, углерод, кремний, бор –твёрдые вещества; бром -жидкость.
Электронное строение неметаллов и их особенности
В отличие от металлов, неметаллы имеют гораздо большее количество валентных электронов (электроны внешнего энергетического уровня), что дает им возможность в большинстве случаев проявлять себя в качестве окислителей (присоединять электроны) в ОВР. Чем меньше электронов необходимо присоединить атому неметалла до завершения внешнего уровня, тем большую окислительную способность он проявляет.
Электронная конфигурация валентных электронов неметаллов в общем виде — ns2np1−5 Исключение составляют водород (1s1) и гелий (1s2), которые тоже рассматривают как неметаллы.
Неметаллы обычно обладают большим спектром степеней окисления в своих соединениях, чем металлы, поэтому иногда могут выступать в роли восстановителей в ОВР.
Неметаллы образуют как одноатомные (инертные газы), так и двухатомные молекулы (азот, кислород, водород и галогены). Для многих неметаллов характерно явление аллотропии, т.е. существование элементов в виде нескольких простых веществ – аллотропных модификаций (углерод – алмаз, графит, фуллерены и т.д.; кислород и озон).
Примеры решения задач
| Задание | Какой объем оксида углерода (IV) (н. у.) получится при разложении известняка массой 500 г, содержащего 20% примесей? |
| Решение | Запишем уравнение реакции разложения известняка:
CaCO3 = CaO + CO2 ↑. Найдем массу чистого (без примесей) карбоната кальция: m(CaCO3) = m(limestone) × (1-ωadmixture) m(CaCO3) = 500 × (1-0,2) = 400 г. Найдем количество вещества карбоната кальция (молярная масса равна 100 г/моль): n= m / M; n(CaCO3) = m(CaCO3) / M(CaCO3); n(CaCO3) = 400/ 100 = 4 моль. Согласно уравнению реакции n(CO2) : n(CaCO3) = 1:1, т.е. n(CaCO3) = n(CO2) = 4 моль. Тогда объем выделившегося углекислого газа составит: V = n × Vm; V(CO2) = n(CO2) × Vm; V(CO2) = 4 × 22,4 = 89,6 л. |
| Ответ | Объем оксида углерода (IV) равен 89,6 л. |
| Задание | Осуществите ряд химических превращений:
S→H2S→SO2→SO3→H2SO4. |
|
| Решение | Получение сероводорода из серы осуществляют путем её восстановления водородом:
S + H2 = H2S. Оксид серы (IV) из сероводорода получают путем его окисления кислородом: 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O. Чтобы получить оксид серы (VI) из оксида серы (IV) необходимо окислить оксид серы (IV) кислородом: 2SO2 + O2 = 2SO3. Оксид серы (VI) типичный кислотный оксид, который при взаимодействии с водой образует кислоту, поэтому, для того, чтобы получить серную кислоту из оксида серы (VI) необходимо пропустить его через воду: SO3 + H2O = H2SO4. |
