Аллотропия – это способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ. а эти простые вещества – аллотропными видоизменениями или модификациями.

Билет № 10

1. Неметаллы, положение в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, химические свойства.

Положение в ПСЭ – правый верхний угол от диагонали B – At.

Неметаллы – преимущественно p-элементы (кроме H и He – s-элементы), содержат на внешнем электронном уровне большое число электронов, прочно связанных с ядром. У типичных неметаллов электронная оболочка завершена (инертные газы) или близка к завершению (галогены, халькогены).

	Радиус атома	Относительная Э. О.
В периоде	уменьшается	увеличивается
В группе	увеличивается	уменьшается

Строение простых веществ:

а) Одноатомные молекулы – инертные газы (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)

б) Двухатомные молекулы: O₂, N₂, H₂, Cl₂, Br₂, I₂, F₂ – связаны неполярными ковалентными связями.

в) Многоатомные молекулы: O₃ – озон, P₄ – белый фосфор, S₈ – ромбическая сера – неполярные ковалентные связи, молекулярные кристаллические решётки.

г) Полимерные молекулы: (C)n, (B)n, (Si)n – связь ковалентная неполярная, кристаллическая решётка – атомная.

Самые типичные неметаллы имеют молекулярное строение, а менее типичные – немолекулярное. Этим и объясняется отличие их свойств.

1. Молекулярное строение. У этих неметаллов в твердом состоянии молекулярные кристаллические решетки. В этом случае в каждой молекуле атомы соединены достаточно прочно ковалентной связью, а вот отдельные молекулы друг с другом в кристаллах вещества связаны очень слабо. Поэтому при обычных условиях большинство таких веществ представляют собой газы или твердые вещества с низкими температурами плавления и лишь единственный бром (Вг₂) является жидкостью. Все эти вещества молекулярного строения, поэтому летучи. В твердом состоянии они легкоплавки из-за слабого межмолекулярвого взаимодействия, удерживающего их молекулы в кристалле, и способны к возгонке.

Молекулярные неметаллы: H₂, N₂, P₄ (белый фосфор), As₄, O₂, O₃, S₈, F₂, Cl₂, I₂. К ним же можно отнести и благородные газы (He, Ne, Ar, Kr, Kx, Rn), атомы которых являются как бы " одноатомными молекулами".

2. Атомное строение. У этих неметаллов атомные кристаллические решетки, поэтому они обладают большой твердостью и очень высокими температурами плавления. Эти вещества образованы длинными цепями атомов. Из-за большой прочности ковалентных связей они, как правило, имеют высокую твердость, и любые изменения, связанные с разрушением ковалентной связи в их кристаллах (плавление, испарение), совершаются с большой затратой энергии. Многие такие вещества имеют высокие температуры плавления и кипения, а летучесть их весьма мала.

Немолекулярные неметаллы: B (несколько аллотропных модификаций), C(графит), C(алмаз), Si, Ge, P(красный), P(черный), As, Se, Te. Все они твердые вещества, кремний, германий, селен и некоторые другие обладают полупроводниковыми свойствами.

Причина большого разнообразия физических свойств неметаллов кроется в различном строении кристаллических решёток этих веществ.

Часть неметаллов имеет атомную кристаллическую решетку. Кристаллы таких веществ состоят из атомов, соединённых между собой прочными ковалентными связями. Такие неметаллы находятся в твёрдом агрегатном состоянии и являются нелетучими. Примерами таких веществ служат алмаз, графит, красный фосфор и кремний.

Модели кристаллических решёток алмаза (слева) и графита. Кристаллы этих аллотропных видоизменений состоят из атомов углерода, соединённых между собой ковалентными связями. Кристаллы графита, в отличие от кристаллов алмаза, сложены из отдельных слоёв, которые располагаются друг по отношению к другу подобно тому, как листы бумаги в книге.

Многие элементы-неметаллы образуют несколько простых веществ − аллотропных модификаций.

Аллотропия – это способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ. а эти простые вещества – аллотропными видоизменениями или модификациями.

Аллотропия может быть связана и с разным составом молекул − различным числом атомов в молекуле (O₂ и O₃), и с разным строением кристаллов. Аллотропные видоизменения, образуемые одним и тем же химическим элементом, существенно отличаются между собой как по строению, так и по свойствам.

Агрегатные состояния:

Твёрдые: C, Si, B, P, S

Жидкие: B₂

Газообразные: H₂, O₂, N₂, F₂, Cl₂ и т. д.

Химические свойства:

С электронной точки зрения могут отдавать электроны (быть восстановителями) и принимать (быть окислителями).

I. Окислительные свойства

II. Восстановительные свойства

1) С металлами:

2Na⁰ + Cl₂⁰ → 2Na⁺¹Cl^–1

^{в-ль ок-ль}

Na⁰ – 1ē → Na⁺¹| 2

Cl₂⁰ + 2ē → 2Cl^–1 | 1

2) С водородом:

H₂⁰ + S⁰ H₂⁺¹S^–2

^{в-ль ок-ль}

1) С кислородом: S + O₂ → SO₂ ^{в-ль ок-ль}

F₂ не может быть восстановителем так как обладает самой высокой ЭО.