Головна
Банківська справа  |  БЖД  |  Біографії  |  Біологія  |  Біохімія  |  Ботаніка та с/г  |  Будівництво  |  Військова кафедра  |  Географія  |  Геологія  |  Екологія  |  Економіка  |  Етика  |  Журналістика  |  Історія техніки  |  Історія  |  Комунікації  |  Кулінарія  |  Культурологія  |  Література  |  Маркетинг  |  Математика  |  Медицина  |  Менеджмент  |  Мистецтво  |  Моделювання  |  Музика  |  Наука і техніка  |  Педагогіка  |  Підприємництво  |  Політекономія  |  Промисловість  |  Психологія, педагогіка  |  Психологія  |  Радіоелектроніка  |  Реклама  |  Релігія  |  Різне  |  Сексологія  |  Соціологія  |  Спорт  |  Технологія  |  Транспорт  |  Фізика  |  Філософія  |  Фінанси  |  Фінансові науки  |  Хімія

Неметали - Хімія

МНОУ «Ліцей»

Реферат з хімії на тему:

«Неметали»

Виконали:

учениці 11 «А» класу

Кучеренко Марія,

Шадріна Ксенія.

Перевірила:

учитель хімії

Щербакова Марина

Олександрівна.

Кемерово - 2002

Зміст:

Введення ... ..3

§1. Положення неметалічних елементів у періодичній системі хімічних елементів. Знаходження в природі. Загальні хімічний та фізичні властивості ... 4

§2. Загальні хімічні властивості неметалів ... ..6

§3. Будова і властивості простих речовин - неметалів ... 7

§4. Кисневі і водневі сполуки неметалів. Коротка характеристика їх властивостей ... 9

Тест

Список використаної літератури

Введення.

Все різноманіття навколишнього нас природи складається з поєднань порівняно невеликого числа хімічних елементів.

У різні історичні епохи в поняття «елемент» вкладався різний зміст. Давньогрецькі філософи як «елементів» розглядали чотири «стихії» - тепло, холод, сухість і вологість. Поєднуючись попарно, вони утворювали чотири «початку» всіх речей - вогонь, повітря, воду і землю. У середні століття до цих початків додалися сіль, сірка і ртуть. У XVII столітті Р. Бойль вказав на те, що всі елементи носять матеріальний характер і їх число може бути досить велике.

У 1787 році французький хімік А. Лавуазьє створив «Таблицю простих тіл». До неї увійшли всі відомі на той час елементи. Під останніми розумілися прості тіла, які не вдавалося розкласти хімічними методами на ще більш прості. Згодом з'ясувалося, що в таблицю увійшли і деякі складні речовини.

В даний час поняття «хімічний елемент» встановлено точно.

Хімічний елемент - вил атомів з однаковим позитивним зарядом ядра. (Останній дорівнює порядковому номеру елемента в таблиці Менделєєва.)

В даний час відомо 107 елементів. Близько 90 з них існують у природі. Решта отримані штучно за допомогою ядерних реакцій. 104-107 елементи були синтезовані вченими-фізиками в Об'єднаному інституті ядерних досліджень в місті Дубні. В даний час тривають роботи по штучному отриманню хімічних елементів з більш високими порядковими елементами.

Всі елементи діляться на метали і неметали. З 107 елементів 85 ставляться до металів. До неметаллам відносять такі елементи: гелій, неон, аргон, криптон, ксенон, радон, фтор, хлор, бром, йод, астат, кисень, сірка, селен, телур, азот, фосфор, миш'як, вуглець, кремній, бор, водень. Однак це поділ умовний. За певних умов деякі метали можуть проявляти неметалічні властивості, а деякі неметали - металеві властивості.

§1. Положення неметалічних елементів у періодичній системі хімічних елементів. Знаходження в природі. Загальні хімічний та фізичні властивості.

Неметалічних елементів у порівнянні до металевими елементами відносно небагато. Їх розміщення в періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва відображено в таблиці №1.

 Період Розміщення неметалічних елементів у періодичній системі за групами

 I II III IV V VI VII VIII (благородні гази)

 1 H He

 2 B C N O F Ne

 3 Si P S Cl Ar

 4 As Se Br Kr

 5 Te I Xe

 6 Rn

7

Таблиця №1.

Як видно з таблиці №1 неметалеві елементи в основному розташовані в правій верхній частині періодичної системи. Так як в періодах зліва направо у атомів елементів збільшується заряди ядер і зменшуються атомні радіуси, а в групах зверху вниз атомні радіуси також зростають, то зрозуміло, чому атому неметалів сильніше, ніж атоми металів, притягають зовнішні електрони. У зв'язку з цим у неметалів переважають окисні властивості. Особливо сильні окислювальні властивості, тобто здатність приєднувати електрони, виявляють неметали, що знаходяться у 2-му і 3-му періодах VI-VII груп. Найсильнішим окислювачем є фтор. Відповідно до чисельними значеннями відносних електроотріцательностей окислювальні здібності неметалів збільшується в наступному порядку: Si, B, H, P, C, S, I, N, Cl, O, F. Отже, енергійніше усього взаємодіє з воднем і металами фтор:

H2 + F2 a 2HF

Менш енергійно реагує кисень:

2H2 + O2 a 2H2 Про

Фтор - найтиповіший неметал, якому нехарактерні відновні властивості, тобто здатність віддавати електрони в хімічних реакціях.

Кисень ж, судячи з його з'єднанням з фтором, може проявляти і позитивну ступінь окислення, тобто бути відновником.

Всі інші неметали виявляють відновні властивості. Причому ці властивості поступово зростають від кисню до кремнію: O, Cl, N, I, S, C, P, H, B, Si. Так, наприклад, хлор безпосередньо з киснем не з'єднує, але непрямим шляхом можна отримати його оксиди (Cl2 O, ClO2, Cl2O2), в яких хлор виявляє позитивну ступінь окислення. Азот при високій температурі безпосередньо з'єднується з киснем і, отже, проявляє відновні властивості. Ще легше з киснем реагує сірка: вона проявляє і окисні властивості.

Перейдемо до розгляду будови молекул неметалів. Неметали утворюють як одноатомні, так і двоатомні молекули.

До одноатомних неметаллам відносяться інертні гази, практично не реагують навіть з самими активними речовинами. Інертні гази розташовані в VIII групі Періодичної системи, а хімічні формули відповідних простих речовин наступні: He, Ne, Ar, Kr, Xe і Rn.

Деякі неметали утворюють двохатомних молекул. Це H2, F2, Cl2, Br2, I2 (елементи VII групи Періодичної системи), а також кисень O2 і азот N2. З триатомним молекул складається газ озон (O3).

Для речовин неметалів, що у твердому стані, скласти хімічну формулу досить складно. Атоми вуглецю в графіті з'єднані один з одним різним чином. Виділити окрему молекулу в наведених структурах важко. При написанні хімічних формул таких речовин, як і у випадку з металами, вводиться припущення, що такі речовини складаються тільки з атомів. Хімічні формули, при цьому, записуються без індексів - C, Si, S і т.д.

Такі прості речовини, як озон і кисень, що мають однаковий якісний склад (обидва складаються з одного і того ж елемента - кисню), але різняться за кількістю атомів в молекулі, мають різні властивості. Так, кисень запаху не має, в той час як озон має різким запахом, який ми відчуваємо під час грози. Властивості твердих неметалів, графіту і алмазу, що мають також однаковий якісний склад, але різну будову, різко відрізняються (графіт крихкий, алмаз твердий). Таким чином, властивості речовини визначаються не тільки його якісним складом, але і тим, скільки атомів міститься в молекулі речовини і як вони пов'язані між собою.

Неметали у вигляді простих тіл знаходяться в твердому або газоподібному стані (виключаючи бром - рідина). Вони не мають фізичних властивостей, притаманних металам. Тверді неметали не володіють характерним для металів блиском, вони зазвичай тендітні, погано проводять електричний струм і тепло (за винятком графіту).

§2. Загальні хімічні властивості неметалів.

Оксиди неметалів відносять до кислотних оксидів, яким відповідають кислоти. З воднем неметали утворюють газоподібні з'єднання (наприклад HCl, H2S, NH3). Водні розчини деяких з них (наприклад, галогеноводородов) - сильні кислоти. З металами типові неметали дають з'єднання з іонним зв'язком (наприклад, NaCl). Неметали можуть за певних умов між собою реагувати, утворюючи з'єднання з ковалентним полярної (H2O, HCl) і неполярний зв'язками (CO2).

З воднем неметали утворюють леткі сполуки, як, наприклад, фтороводород HF, сірководень H2S, аміак NH3, метан CH4. При розчиненні у воді водневі сполуки галогенів, сірки, селену і телуру утворюють кислоти тієї ж формули, що й самі водневі з'єднання: HF, HCl, HCl, HBr, HI, H2S, H2Se, H2Te.

При розчиненні у воді аміаку утворюються аміачна вода, зазвичай позначається формулою NH4OH і звана гідроксидом амонію. Її також позначають формулою NH3 - H2O і називають гідратом аміаку.

З киснем неметали утворюють кислотні оксиди. В одних оксидах вони проявляють максимальну ступінь окислення, що дорівнює номеру групи (наприклад, SO2, N2O5), а інших - більш низьку (наприклад, SO2, N2O3). Кислотних оксидів відповідають кислоти, причому з двох кисневих кислот одного неметалла сильніше та, в якій він проявляє більш високу ступінь окислення. Наприклад, азотна кислота HNO3 сильніше азотистої HNO2, а сірчана кіслотаH2SO4 сильніше сірчистої H2SO3.

§3. Будова і властивості простих речовин - неметалів.

Найтиповіші неметали мають молекулярну будову, а менш типові - немолекулярное. Цим і пояснюється відмінність їх властивостей. Наочно це відображено у схемі №2.

 Прості речовини

 З немолекулярное будовою

 З молекулярною будовою

 C, B, Si

 F2, O2, Cl2, Br2, N2, I2, S8

 У цих неметалів атомні кристалічні решітки, тому вони володіють великою твердістю і дуже високими температурами плавлення.

 У цих неметалів у твердому стані молекулярні кристалічні решітки. При звичайних умовах це гази, рідини або тверді речовини з низькими температурами плавлення.

Таблиця №2

Кристалічний бор В (як і кристалічний кремній) володіє дуже високою температурою плавлення (2075 ° С) і великою твердістю. Електрична провідність бору з підвищенням температури сильно збільшується, що дає можливість широко застосовувати його в напівпровідниковій техніці. Добавка бору до сталі і до сплавів алюмінію, міді, нікелю та ін. Покращує їх механічні властивості.

Бориди (сполуки бору з деякими металами, наприклад з титаном: TiB, TiB2) необхідні при виготовленні деталей реактивних двигунів, лопаток газових турбін.

Як видно зі схеми №2, вуглець С, кремній Si, бор В мають схожу будову і володіють деякими загальними властивостями. Як прості речовини вони зустрічаються у двох видозмінах - в кристалічному і аморфному. Кристалічні видозміни цих елементів дуже тверді, з високими температурами плавлення. Кристалічний кремній має напівпровідниковими властивостями.

Всі ці елементи утворюють сполуки з металами - карбіди, силіциди та бориди (CaC2, Al4C3, Fe3C, Mg2Si, TiB, TiB2). Деякі з них володіють більшою твердістю, наприклад Fe3C, TiB. Карбід кальцію використовується для отримання ацетилену.

Якщо порівняти розташування електронів по орбіталях ф атомах фтору, хлору та інших галогенів, то можна судити і про їх відмінні властивості. У атома фтору вільних орбіталей немає. Тому атоми фтору можуть проявити лише валентність I і ступінь окислення - 1. В атомах інших галогенів, наприклад в атомі хлору, на тому ж енергетичному рівні є вільні d-орбіталі. Завдяки цьому розпарювання електронів може статися трьома різними шляхами.

У першому випадку хлор може проявити ступінь окислення +3 і утворити хлористу кислоту HClO2, якої відповідають солі - хлорити, наприклад хлорит калію KClO2.

У другому випадку хлор може утворити сполуки, в яких ступінь окислення хлору +5. До таких сполук відносяться хлороноватая кислота HClO3 та її солі - хлорати, наприклад хлорат калію КClO3 (бертолетова сіль).

У третьому випадку хлор виявляє ступінь окислення +7, наприклад в хлорним кислоті HClO4 і в її солях - перхлорати, наприклад в перхлорат калію КClO4.

§4. Кисневі і водневі сполуки неметалів. Коротка характеристика їх властивостей.

З киснем неметали утворюють кислотні оксиди. В одних оксидах вони проявляють максимальну ступінь окислення, що дорівнює номеру групи (наприклад, SO2, N2O5), а інших - більш низьку (наприклад, SO2, N2O3). Кислотних оксидів відповідають кислоти, причому з двох кисневих кислот одного неметалла сильніше та, в якій він проявляє більш високу ступінь окислення. Наприклад, азотна кислота HNO3 сильніше азотистої HNO2, а сірчана кислота H2SO4 сильніше сірчистої H2SO3.

Характеристики кисневих сполук неметалов:

1. Властивості вищих оксидів (тобто оксидів, до складу яких входить елемент даної групи з вищим ступенем окислення) в періодах зліва направо поступово змінюються від основних до кислотних.

2. У групах зверху вниз кислотні властивості вищих оксидів поступово слабшають. Про це можна судити за властивостями кислот, які відповідають цим оксидам.

3. Зростання кислотних властивостей вищих оксидів відповідних елементів в періодах зліва направо пояснюється поступовим зростанням позитивного заряду іонів цих елементів.

4. У головних підгрупах періодичної системи хімічних елементів в напрямку зверху вниз кислотні властивості вищих оксидів неметалів зменшуються.

Загальні формули водневих з'єднань по групах періодичної системи хімічних елементів наведені в таблиці №3.

 Загальні формули сполук за групами

 I II III IV V VI VII

 RH RH2 RH3 RH4 RH3 H2R HR

 Нелеткі водневі сполуки

 Летючі водневі з'єднання

Таблиця №3.

З металами водень утворює (за деяким винятком) нелеткі сполуки, які є твердими речовинами немолекулярного будови. Тому їх температури плавлення порівняно високі.

З неметалами водень утворює леткі сполуки молекулярного будови. У звичайних умовах це гази або летючі рідини.

У періодах зліва направо кислотні властивості летких водневих з'єднань неметалів у водних розчинах посилюється. Це пояснюється тим, що іони кисню мають вільні електронні пари, а іони водню - вільну орбіталь, то відбувається процес, котроие виглядає наступним чином:

H2O + HF a H3O + F

Фтороводород у водному розчині відщеплює позитивні іони водню, тобто проявляє кислотні властивості. Цьому процесу сприяє й інша обставина: іон кисню має неподеленную електронну пару, а іон водню - вільну орбіталь, завдяки чому утворюється донорно-акцепторні зв'язок.

При розчиненні аміаку у воді відбувається протилежний процес. А так як іони азоту мають неподеленную електронну пару, а іони водню - вільну орбіталь, виникає додаткова зв'язок і утворюються іони амонію NH4 + і гідроксид-іони ОН-. В результаті розчин набуває основні властивості. Цей процес можна виразити формулою:

H2O + NH3 a NH4 + OH

Молекули аміаку у водному розчині приєднують позитивні іони водню, тобто аміак проявляє основні властивості.

Тепер розглянемо, чому водневе з'єднання фтору - фтороводород HF - у водному розчині є кислотою, але більш слабкою, ніж хлороводородная. Це пояснюється тим, що радіуси іонів фтору значно менше, ніж іонів хлору. Тому іони фтору набагато сильніше притягують до себе іони водню, ніж іони хлору. У зв'язку з цим ступінь дисоціації фтороводородной кислоти значно менше, ніж соляної кислоти, тобто фтороводородной кислота слабкіше соляної кислоти.

З наведених прикладів можна зробити такі загальні висновки:

1. У періодах зліва направо у іонів елементів позитивний заряд збільшується. У зв'язку з цим кислотні властивості летких водневих з'єднань елементів у водних розчинах посилюються.

2. У групах зверху вниз негативно заряджені аніони все слабкішим притягують позитивно заряджені іони водню Н +. У зв'язку з цим полегшується процес відщеплення іонів водню Н + і кислотні властивості водневих з'єднань збільшуються.

3. Водневі сполуки неметалів, що володіють у водних розчинах кислотними властивостями, реагують з лугами. Водневі ж сполуки неметалів, що володіють у водних розчинах основними властивостями, реагують з кислотами.

4. Окислювальна активність водневих з'єднань неметалів у групах зверху вниз сильно збільшується. Наприклад, окислити фтор з водневого з'єднання HF хімічним шляхом не можна, окислити ж хлор з водневого з'єднання HCl можна різними окислювачами. Це пояснюється тим, що в групах зверху вниз різко зростають атомні радіуси, у зв'язку з чим віддача електронів полегшується.

Список використаної літератури.

1. Рудзітіс Г.Є., Фельдман Ф.Г. Хімія-11 - М .: Просвещение, 1992.

2. Кременчуцька М., Васильєв С. Довідник школяра - М .: АСТ, 1999.

3. Хомченко Г.П. Хімія для вступників до ВНЗ - М .: Вища школа, 1993.
Застосування експрес-аналізаторів АН-7560, АН-7529 і АС-7932 в аналітичній хімії
Застосування експрес-аналізаторів АН-7560, АН-7529 і АС-7932 в аналітичній хімії. Зміст. Найменування розділу Стор Введення. I. Експрес-аналізатори АН-7560 і АН-7529. 1. Опис. 2. Робота аналізаторів. 3. Конструкція. 3.1. Вимірювальний блок. 3.2. Датчик. 4. Газовий тракт. 5. Вказівки щодо заходів

Застосування палив, мастильних матеріалів і спеціальних рідин
Питання до заліку Застосування палив, мастильних матеріалів і спеціальних рідин. 1. Класифікація палив. Фізико-хімічні та експлуатаційні властивості палив. 2. Автомобільні бензини. Основні вимоги та обґрунтування вимог до товарних бензинів: випаровуваність, детонаційна стійкість, хімічна стійкість,

Застосування алкенів і алкодиенов
Варнавський. 10 «б» Застосування алкенів і алкодиенов. Алкени. Етилен і його гомологи легко окислюються, наприклад пермарганата калію: CH2 = CH2 + O + H2O а HO - CH2- CH2- OH При цьому утворився етиленгліколь - в'язка, подібна з гліцерином рідина застосована виробництві антифризів, синтетичного

Поняття про нитратни и фосфатни добрива
Реферат з хімії на тему: Поняття про нітратні і фосфатні добрива Виконав: учень 10 - А класу середньої школи № 96 Коркуна Дмитро Львів 1999 Добрива - це органічні й неорганічні речовини,

Отримання синтетичних барвників реакцією азосочетания на прикладі синтезу 3-окси-4-карбоксиазобензола
Міністерство освіти Республіки Бурятія Бурятський Державний Університет Курсова робота з органічної хімії «Отримання синтетичних барвників реакцією азосочетания на прикладі синтезу 3-окси-4-карбоксиазобензола» Виконав (а): Ситникова Н., гр.13111 Керівник: ст. викладач Тоневицкий Ю.В.Улан-Уде,

Полісахариди
КРОХМАЛЬ. Крохмаль є головним запасним поживним речовиною. За складом він неоднорідний і являє собою суміш декількох поліса-харидов. Всі вони утворюються з а - глюкози і відрізняються будовою це-пі, числом входять до їх складу залишків глюкози. В рослинах утворюється в результаті процесу

Полімерні матеріали, пластмаси
Зміст: 1. Історична довідка. 2. Визначення полімерів. 3. Пластмаси. - Визначення - Класифікація а. Природні (органічні) б. Синтетичні 4. Основні представники. - Полістирол - Поліетилен - Полиимид - Епоксидні смоли 5. Основні властивості пластмас. - Хімічні властивості - Фізичні властивості

© 2014-2022  8ref.com - українські реферати