Pangkalahatang katangian ng mga hindi metal. Mga katangian ng kemikal ng mga simpleng sangkap ng mga metal at di-metal

Kung sa pana-panahong talahanayan ng mga elemento ng DI Mendeleev upang gumuhit ng isang dayagonal mula beryllium hanggang astatine, pagkatapos ay sa kaliwa sa ibaba ng dayagonal ay magkakaroon ng mga elemento ng metal (kasama rin dito ang mga elemento ng pangalawang mga subgroup, naka-highlight sa asul), at sa kanang tuktok - mga elemento na hindi pang-metal (naka-highlight na dilaw). Ang mga elemento na matatagpuan malapit sa dayagonal - semimetal o metalloids (B, Si, Ge, Sb, atbp.), May dalawahang character (naka-highlight sa kulay rosas).

Tulad ng makikita mula sa pigura, ang karamihan sa mga elemento ay metal.

Sa pamamagitan ng kanilang likas na kemikal, ang mga metal ay mga elemento ng kemikal na ang mga atomo ay nagbibigay ng mga electron mula sa isang panlabas o paunang panlabas na antas ng enerhiya, sa gayon bumubuo ng mga positibong sisingilin na mga ions.

Halos lahat ng mga metal ay medyo malaki ang radii at isang maliit na bilang ng mga electron (mula 1 hanggang 3) sa antas ng panlabas na enerhiya. Ang mga metal ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang halaga ng electronegibility at pagbawas ng mga pag-aari.

Ang pinaka-karaniwang mga metal ay matatagpuan sa simula ng mga panahon (simula sa pangalawa), karagdagang mula kaliwa hanggang kanan, humina ang mga metal na katangian. Sa isang pangkat mula sa itaas hanggang sa ibaba, pinahusay ang mga katangian ng metal, dahil tumataas ang radius ng mga atomo (dahil sa pagtaas ng bilang ng mga antas ng enerhiya). Ito ay humahantong sa isang pagbawas sa electronegativity (ang kakayahang makaakit ng mga electron) ng mga elemento at isang pagtaas sa pagbawas ng mga katangian (ang kakayahang magbigay ng mga electron sa iba pang mga atomo sa mga reaksyong kemikal).

Tipikal ang mga metal ay s-elemento (mga elemento ng pangkat ng IA mula sa Li hanggang sa Fr. na mga elemento ng pangkat ng PA mula sa Mg hanggang Ra). Ang pangkalahatang elektronikong pormula ng kanilang mga atomo ay ns 1-2. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga estado ng oksihenasyon + I at + II, ayon sa pagkakabanggit.

Ang isang maliit na bilang ng mga electron (1-2) sa panlabas na antas ng enerhiya ng mga tipikal na mga atom ng metal ay nagpapahiwatig ng kaunting pagkawala ng mga electron na ito at ang pagpapakita ng malakas na pagbawas ng mga katangian, na sumasalamin sa mababang halaga ng electronegativity. Samakatuwid, ang mga katangian ng kemikal at pamamaraan ng pagkuha ng mga tipikal na metal ay limitado.

Ang isang tampok na katangian ng mga tipikal na metal ay ang pagkahilig ng kanilang mga atomo na bumuo ng mga kation at ionic na mga bono ng kemikal na may mga atom na hindi metal. Ang mga compound ng mga tipikal na metal na may mga hindi metal ay mga ionic crystall na "metal cation anion ng non-metal", halimbawa K + Br -, Ca 2+ O 2-. Ang mga kation ng mga tipikal na metal ay isinasama din sa mga compound na may mga kumplikadong anion - hydroxide at asing-gamot, halimbawa, Mg 2+ (OH -) 2, (Li +) 2CO 3 2-.

Ang mga metal ng A-group na bumubuo ng isang dayagonal ng amphotericity sa Periodic Table Be-Al-Ge-Sb-Po, pati na rin ang mga katabing metal (Ga, In, Tl, Sn, Pb, Bi) ay hindi nagpapakita ng karaniwang mga katangian ng metal. Ang pangkalahatang elektronikong pormula ng kanilang mga atomo ns 2 np 0-4 nagmumungkahi ng isang mas malawak na pagkakaiba-iba ng mga estado ng oksihenasyon, isang mas malaking kakayahang humawak ng kanilang sariling mga electron, isang unti-unting pagbaba ng kanilang kakayahang reductive at ang hitsura ng kakayahang mag-oksiheno, lalo na sa mga mataas na estado ng oksihenasyon (tipikal na mga halimbawa ay mga compound na Tl III, Pb IV, Bi v) . Ang isang katulad na pag-uugali ng kemikal ay tipikal para sa karamihan (d-elemento, ibig sabihin, mga elemento ng B-grupo ng Periodic Table (karaniwang mga halimbawa ay mga elemento ng amphoteric na Cr at Zn).

Ang pagpapakita ng dualitas (amphotericity) ng mga pag-aari, parehong metal (pangunahing) at hindi metal, ay sanhi ng likas na katangian ng bono ng kemikal. Sa solidong estado, ang mga compound ng mga hindi tipikal na metal na may mga di-metal ay naglalaman ng mga nakakaraming covalent na bono (ngunit hindi gaanong malakas kaysa sa mga bono sa pagitan ng mga hindi metal). Sa solusyon, ang mga bono na ito ay madaling masira, at ang mga compound ay nahihiwalay sa mga ions (sa buo o sa bahagi). Halimbawa, ang gallium metal ay binubuo ng mga molekula ng Ga 2, sa solidong estado ng aluminyo at mercury (II) na mga chloride na AlCl 3 at HgCl 2 ay naglalaman ng masidhing covalent na mga bono, ngunit sa isang solusyon ng AlCl 3 ay halos hindi na nito pinaghiwalay, at HgCl 2 - sa isang napakaliit na lawak (at pagkatapos ay sa mga ions gСl + at Сl -).

Pangkalahatang pisikal na mga katangian ng mga metal

Dahil sa pagkakaroon ng mga libreng electron ("electron gas") sa kristal na sala-sala, ang lahat ng mga metal ay nagpapakita ng mga sumusunod na katangian pangkalahatang katangian:

1) Plastik - ang kakayahang madaling baguhin ang hugis, iginuhit sa kawad, pinagsama sa manipis na mga sheet.

2) Metallic ningning at kalutuan. Ito ay dahil sa pakikipag-ugnayan ng mga libreng electron na may magaan na insidente sa metal.

3) Kondaktibiti sa kuryente... Ito ay ipinaliwanag ng direksyong paggalaw ng mga libreng electron mula sa negatibo hanggang sa positibong poste sa ilalim ng impluwensya ng isang maliit na potensyal na pagkakaiba. Kapag pinainit, ang kuryente na kondaktibiti ay bumababa, dahil na may pagtaas ng temperatura, ang mga panginginig ng mga atom at ions sa mga node ng kristal na sala-sala ay tumindi, na kumplikado sa direksyong paggalaw ng "electron gas".

4) Thermal conductivity. Ito ay sanhi ng mataas na kadaliang kumilos ng mga libreng electron, dahil kung saan mayroong isang mabilis na pagkakapantay-pantay ng temperatura sa ibabaw ng masa ng metal. Ang Bismuth at mercury ay may pinakamataas na kondaktibiti sa thermal.

5) Tigas. Ang pinakamahirap ay chrome (gupitin ang baso); ang pinakamalambot - mga alkali na metal - potasa, sodium, rubidium at cesium - ay pinutol ng isang kutsilyo.

6) Densidad Ito ay ang mas maliit, mas mababa ang atomic mass ng metal at mas malaki ang radius ng atom. Ang pinakamagaan ay lithium (ρ \u003d 0.53 g / cm3); ang pinakamabigat ay osmium (ρ \u003d 22.6 g / cm3). Ang mga metal na may density na mas mababa sa 5 g / cm3 ay itinuturing na "light metal".

7) Natutunaw at kumukulo na mga puntos. Ang pinakamababang natutunaw na metal ay mercury (lebel ng pagkatunaw \u003d -39 ° C), ang pinaka-matigas na metal na metal ay tungsten (melting point \u003d 3390 ° C). Mga metal na may t ° pl. sa itaas ng 1000 ° C ay itinuturing na matigas ang ulo, sa ibaba - mababang natutunaw.

Pangkalahatang mga katangian ng kemikal ng mga metal

Malakas na pagbawas ng mga ahente: Ako 0 - nē → Me n +

Ang isang bilang ng mga stress characterize ang mapaghambing aktibidad ng mga metal sa redox reaksyon sa may tubig solusyon.

I. Mga reaksyon ng mga metal na may mga hindi metal

1) Sa oxygen:
2Mg + O 2 → 2MgO

2) May kulay-abo:
Hg + S → HgS

3) Sa mga halogens:
Ni + Cl 2 - t ° → NiCl 2

4) Sa nitrogen:
3Ca + N 2 - t ° → Ca 3 N 2

5) Sa posporus:
3Ca + 2P - t ° → Ca 3 P 2

6) Sa hydrogen (tanging ang mga alkali at alkalina na metal na metal ang tumutugon):
2Li + H 2 → 2LiH

Ca + H 2 → CaH 2

II. Mga reaksyon ng mga metal na may mga asido

1) Ang mga metal sa electrochemical series ng voltages hanggang sa H ay nagbabawas ng mga non-oxidizing acid sa hydrogen:

Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2

2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2

6Na + 2H 3 PO 4 → 2Na 3 PO 4 + 3H 2

2) Sa mga oxidizing acid:

Sa pakikipag-ugnay ng nitric acid ng anumang konsentrasyon at puro sulpuriko na may mga metal hydrogen ay hindi kailanman pinakawalan!

Zn + 2H 2 KAYA 4 (К) → ZnSO 4 + KAYA 2 + 2H 2 O

4Zn + 5H 2 KAYA 4 (К) → 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

3Zn + 4H 2 SO 4 (К) → 3ZnSO 4 + S + 4H 2 O

2H 2 KAYA 4 (k) + Cu → Cu SO 4 + KAYA 2 + 2H 2 O

10HNO 3 + 4Mg → 4Mg (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

4HNO 3 (c) + Cu → Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

III. Pakikipag-ugnayan ng mga metal sa tubig

1) Ang mga aktibo (alkali at alkalina na mga metal na lupa) ay bumubuo ng isang natutunaw na base (alkali) at hydrogen:

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Ca + 2H 2 O → Ca (OH) 2 + H 2

2) Ang mga metal ng medium na aktibidad ay na-oxidize ng tubig kapag pinainit sa oksido:

Zn + H 2 O - t ° → ZnO + H 2

3) Hindi aktibo (Au, Ag, Pt) - huwag tumugon.

IV. Paglipat ng mga hindi gaanong aktibong riles mula sa mga solusyon sa kanilang mga asing-gamot ng mga mas aktibong riles:

Cu + HgCl 2 → Hg + CuCl 2

Fe + CuSO 4 → Cu + FeSO 4

Sa industriya, hindi purong riles ang madalas na ginagamit, ngunit ang kanilang mga mixture - mga haluang metal, kung saan ang mga kapaki-pakinabang na katangian ng isang metal ay kinumpleto ng mga kapaki-pakinabang na katangian ng isa pa. Kaya, ang tanso ay may mababang katigasan at hindi gaanong magagamit para sa paggawa ng mga bahagi ng makina, habang ang mga haluang tanso-zinc ( tanso) ay medyo solid at malawak na ginagamit sa mechanical engineering. Ang aluminyo ay may mataas na kalagkitan at sapat na gaan (mababang density), ngunit masyadong malambot. Sa batayan nito, isang haluang metal na may magnesiyo, tanso at mangganeso ay inihanda - duralumin (duralumin), na, nang hindi nawawala ang mga kapaki-pakinabang na katangian ng aluminyo, nakakakuha ng mataas na tigas at naging angkop sa konstruksyon ng sasakyang panghimpapawid. Ang mga haluang metal na bakal na may carbon (at mga additives ng iba pang mga metal) ay malawak na kilala cast ironat bakal

Libreng mga metal ay binabawasan ang mga ahente. Gayunpaman, ang reaktibiti ng ilang mga metal ay mababa dahil sa ang katunayan na sila ay pinahiran film sa ibabaw ng oksido, sa iba't ibang antas ng paglaban sa pagkilos ng mga kemikal tulad ng tubig, mga solusyon ng mga acid at alkalis.

Halimbawa, ang tingga ay laging natatakpan ng isang film na oksido; para sa paglipat nito sa solusyon, hindi lamang ang pagkilos ng isang reagent (halimbawa, maghalo ng nitric acid) ang kinakailangan, kundi pati na rin ang pag-init. Pinipigilan ng film na oksido sa aluminyo na mag-react sa tubig, ngunit nawasak ito sa ilalim ng aksyon ng mga acid at alkalis. Loose oxide film (kalawang), nabuo sa ibabaw ng bakal sa mahalumigmig na hangin, ay hindi makagambala sa karagdagang oksihenasyon ng bakal.

Sa ilalim ng impluwensiya nakatuon nabuo ang mga acid sa mga metal matatag pelikulang oksido. Ang kababalaghang ito ay tinatawag pasibo... Kaya, sa puro sulfuric acid ang mga metal tulad ng Be, Bi, Co, Fe, Mg at Nb ay ipinapasa (at pagkatapos ay hindi tumutugon sa acid), at ang mga metal na A1, Be, Bi, Co, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb sa puro nitric acid, Ang Th at U.

Kapag nakikipag-ugnay sa mga oxidant sa mga acidic solution, karamihan sa mga metal ay ginawang mga cation, ang singil nito ay natutukoy ng matatag na estado ng oksihenasyon ng isang naibigay na elemento sa mga compound (Na +, Ca 2+, A1 3+, Fe 2+ at Fe 3 +)

Ang pagbawas ng aktibidad ng mga metal sa isang acidic solution ay ipinadala ng isang serye ng mga voltages. Karamihan sa mga metal ay ginawang isang solusyon na may hydrochloric at dilute sulfuric acid, ngunit ang Cu, Ag at Hg - sulfuric lamang (puro) at nitric acid, at Pt at Au - "aqua regia".

Kaagnasan ng mga metal

Ang isang hindi kanais-nais na pag-aari ng kemikal ng mga metal ay ang kanilang, ibig sabihin, ang aktibong pagkawasak (oksihenasyon) sa pakikipag-ugnay sa tubig at sa ilalim ng impluwensya ng oxygen na natunaw dito (kaagnasan ng oxygen). Halimbawa, ang kaagnasan ng mga produktong bakal sa tubig ay malawak na kilala, bilang isang resulta kung saan nabuo ang kalawang at ang mga produkto ay gumuho sa pulbos.

Ang kaagnasan ng mga metal ay nangyayari sa tubig dahil din sa pagkakaroon ng mga natunaw na gas CO 2 at SO 2; isang acidic na kapaligiran ay nilikha, at ang mga H + cation ay nawala sa pamamagitan ng mga aktibong riles sa anyo ng hydrogen H 2 ( kaagnasan ng hydrogen).

Ang lugar ng contact ng dalawang hindi magkatulad na metal ( contact kaagnasan). Ang isang pares ng galvanic ay lumitaw sa pagitan ng isang metal, tulad ng Fe, at isa pang metal, tulad ng Sn o Cu, na inilagay sa tubig. Ang daloy ng mga electron ay nagmumula sa mas aktibong metal, na kung saan ay sa kaliwa sa serye ng mga voltages (Fe), sa hindi gaanong aktibong metal (Sn, Cu), at ang mas aktibong metal ay nawasak (kinakain).

Ito ay dahil dito na ang naka-tin na ibabaw ng mga lata ng lata (bakal na pinahiran ng lata) kalawang kapag naimbak sa isang mahalumigmig na kapaligiran at hindi maingat na paghawak sa kanila (ang bakal ay mabilis na gumuho matapos ang hitsura ng kahit isang maliit na gasgas na nagpapahintulot sa bakal na makipag-ugnay sa kahalumigmigan ). Sa kabaligtaran, ang galvanized ibabaw ng isang iron bucket ay hindi kalawang sa mahabang panahon, dahil kahit na may pagkakaroon ng mga gasgas, hindi ito bakal na dumidulas, ngunit ang zinc (isang mas aktibong metal kaysa sa bakal).

Ang paglaban sa kaagnasan para sa isang naibigay na metal ay pinahusay kapag ito ay pinahiran ng isang mas aktibong metal o kapag sila ay fuse; sa gayon, ang plating iron na may chromium o paggawa ng isang iron-chromium na haluang metal ay tinatanggal ang kaagnasan ng bakal. Ang bakal na bakal na bakal at bakal na naglalaman ng chromium ( hindi kinakalawang na Bakal), magkaroon ng mataas na paglaban sa kaagnasan.

electrometallurgy, ibig sabihin, pagkuha ng mga metal sa pamamagitan ng electrolysis ng mga natutunaw (para sa pinaka-aktibong mga metal) o mga solusyon sa asin;

pyrometallurgy, ibig sabihin, ang pagbawas ng mga metal mula sa mga ores sa mataas na temperatura (halimbawa, ang paggawa ng iron sa isang proseso ng blast-furnace);

hydrometallurgy, ibig sabihin, ang paghihiwalay ng mga metal mula sa mga solusyon ng kanilang mga asing na may mas aktibong mga riles (halimbawa, pagkuha ng tanso mula sa isang CuSO 4 na solusyon sa pamamagitan ng pagkilos ng sink, bakal o aluminyo).

Ang mga katutubong metal ay matatagpuan sa likas na katangian (karaniwang mga halimbawa ay Ag, Au, Pt, Hg), ngunit mas madalas ang mga metal ay nasa anyo ng mga compound ( mga metal na ores). Sa mga tuntunin ng pagkalat sa crust ng mundo, ang mga metal ay magkakaiba: mula sa pinakakaraniwan - Al, Na, Ca, Fe, Mg, K, Ti) hanggang sa pinakakaiba - Bi, In, Ag, Au, Pt, Re.

Mga katangian ng kemikal ng mga metal

1. Ang mga metal ay tumutugon sa mga hindi metal.
2. Ang mga metal na nakatayo hanggang sa hydrogen ay tumutugon sa mga acid (maliban sa nitric at sulfuric conc.) Sa paglabas ng hydrogen
3. Ang mga aktibong metal ay tumutugon sa tubig upang mabuo ang alkali at palabasin ang hydrogen.
4. Ang mga metal ng medium na aktibidad ay tumutugon sa tubig kapag pinainit upang mabuo ang metal oxide at hydrogen.
5. Ang mga metal sa likod ng hydrogen ay hindi tumutugon sa mga solusyon sa tubig at acid (maliban sa nitric at sulfuric conc.)
6. Mas maraming mga aktibong metal ang pumapalit sa mga hindi gaanong aktibong riles mula sa mga solusyon sa kanilang mga asing-gamot.
7. Ang mga halogens ay tumutugon sa solusyon sa tubig at alkali.
8. Ang mga aktibong halogens (maliban sa fluorine) ay nagpapalabas ng hindi gaanong aktibong mga halogens mula sa mga solusyon ng kanilang mga asing-gamot.
9. Ang mga halogens ay hindi tumutugon sa oxygen.
10. Ang mga amphoteric metal (Al, Be, Zn) ay tumutugon sa mga solusyon ng alkalis at acid.
11. Ang magnesium ay tumutugon sa carbon dioxide at silicon oxide.
12. Ang mga metal na alkali (maliban sa lithium) ay bumubuo ng mga peroxide na may oxygen.

Mga katangian ng kemikal ng mga hindi metal

1. Ang mga di-metal ay tumutugon sa mga metal at sa bawat isa.
2. Sa mga hindi metal, ang pinaka-aktibo lamang ang tumutugon sa tubig - fluorine, chlorine, bromine at iodine.
3. Ang fluorine, chlorine, bromine at iodine ay tumutugon sa mga alkalis sa parehong paraan tulad ng sa tubig, hindi lamang mga acid ang nabuo, ngunit ang kanilang mga asing-gamot, at ang mga reaksyon ay hindi nababago, ngunit nagpapatuloy sa katapusan.

Pag-aralan ang mga katangiang kemikal

Ang mga hindi metal ay mga elemento na magkakaiba ang pagkakaiba sa mga katangiang pisikal at kemikal mula sa mga metal. Ang dahilan ng kanilang mga pagkakaiba ay maaaring ipaliwanag nang detalyado lamang sa pagtatapos ng ika-19 na siglo, pagkatapos ng pagtuklas ng elektronikong istraktura ng atom. Ano ang kakaibang uri ng mga hindi metal? Anong mga katangian ang katangian ng kanilang araw? Alamin natin ito.

Ano ang mga hindi metal?

Ang diskarte sa paghihiwalay ng mga elemento sa mga metal at di-metal ay matagal nang umiiral sa pamayanang pang-agham. Ang 94 na elemento ay karaniwang tinutukoy sa una sa pana-panahong talahanayan. Ang mga hindi metal na Mendeleev ay may kasamang 22 elemento. Sakupin nila ang kanang sulok sa itaas.

Sa libreng form, ang mga hindi metal ay simpleng sangkap, ang pangunahing tampok na ito ay ang kawalan ng mga katangiang katangian ng metal. Maaari silang nasa lahat ng estado ng pagsasama-sama. Kaya, ang yodo, posporus, asupre, carbon ay matatagpuan sa anyo ng mga solido. Karaniwang para sa oxygen, nitrogen, fluorine, atbp. Ang bromine lamang ang isang likido.

Sa kalikasan, ang mga elemento na hindi pang-metal ay maaaring umiiral kapwa sa anyo ng mga simpleng sangkap at sa anyo ng mga compound. Ang walang hangganang asupre, nitrogen, oxygen ay matatagpuan. Sa mga compound, bumubuo ang mga ito ng borates, phosphates, atbp. Sa form na ito, naroroon sila sa mga mineral, tubig, bato.

Pagkakaiba mula sa mga metal

Ang mga hindi metal ay mga elemento na naiiba sa mga metal sa hitsura, istraktura at mga katangian ng kemikal. Mayroon silang isang malaking bilang ng mga hindi pares na electron sa panlabas na antas, na nangangahulugang mas aktibo sila sa mga reaksyon ng oxidative at mas madaling maglakip ng mga karagdagang electron sa kanilang sarili.

Ang isang pagkakaiba-iba ng katangian sa pagitan ng mga elemento ay sinusunod sa istraktura ng kristal na sala-sala. Para sa mga metal, metal ito. Sa mga hindi metal, maaari itong magkaroon ng dalawang uri: atomic at molekular. Ang atomic lattice ay nagbibigay ng katigasan sa mga sangkap at nagdaragdag ng natutunaw na punto; ito ay katangian ng silikon, boron, at germanium. Ang kloro, asupre, oxygen ay may isang molekular lattice. Binibigyan sila ng pagkasumpungin at kaunting tigas.

Ang panloob na istraktura ng mga elemento ay tumutukoy sa kanilang mga pisikal na katangian. Ang mga metal ay may isang katangian na ningning, mahusay na kasalukuyang at kondaktibiti ng init. Ang mga ito ay matigas, malagkit, madaling mambabago, at mayroong isang maliit na hanay ng mga kulay (itim, mga kakulay ng kulay-abo, kung minsan madilaw-dilaw).

Ang mga di-metal ay likido, gas, o hindi makintab at madaling gawin. Ang kanilang mga kulay ay malaki ang pagkakaiba-iba at maaaring pula, itim, kulay-abo, dilaw, atbp Halos lahat ng mga di-metal ay hindi maganda ang kondaktibo (maliban sa carbon) at init (maliban sa itim na posporus at carbon).

Mga katangian ng kemikal ng mga hindi metal

Sa mga reaksyong kemikal, ang mga di-metal ay maaaring gampanan ng parehong oksihenasyon at pagbawas ng mga ahente. Kapag nakikipag-ugnay sa mga metal, kumukuha sila ng mga electron, sa gayon ay nagpapakita ng mga katangian ng oxidizing.

Kapag nakikipag-ugnay sa iba pang mga hindi metal, iba ang kanilang kilos. Sa mga naturang reaksyon, ang isang hindi gaanong elemento ng electronegative ay kumikilos bilang isang ahente ng pagbawas, isang mas electronegative na kumikilos bilang isang ahente ng oxidizing.

Sa oxygen, halos lahat (maliban sa fluorine) na hindi mga metal ay nagpapakita ng kanilang sarili bilang pagbawas ng mga ahente. Kapag nakikipag-ugnay sa hydrogen, marami ang mga ahente ng oxidizing, na kasunod na bumubuo ng pabagu-bago ng isip na mga compound.

Ang ilan sa mga elemento ng mga di-metal ay may kakayahang bumuo ng maraming mga simpleng sangkap o pagbabago. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na allotropy. Halimbawa, ang carbon ay umiiral sa anyo ng grapayt, brilyante, carbyne, at iba pang mga pagbabago. Ang oxygen ay mayroong dalawa sa kanila - ozone at oxygen mismo. Ang posporus ay pula, itim, puti at metal.

Non-metal sa likas na katangian

Ang mga hindi metal ay matatagpuan kahit saan sa magkakaibang halaga. Ang mga ito ay bahagi ng crust ng lupa, bahagi ng himpapawid, hydrosphere, naroroon sa Uniberso at sa mga nabubuhay na organismo. Sa kalawakan, ang pinakakaraniwan ay hydrogen at helium.

Sa loob ng Lupa, ibang-iba ang sitwasyon. Ang pinakamahalagang sangkap ng crust ng mundo ay oxygen at silikon. Bumubuo ang mga ito ng higit sa 75% ng kanilang masa. Ngunit ang pinakamaliit na halaga ay iodine at bromine.

Sa komposisyon ng tubig dagat, ang oxygen ay kumakain ng 85.80%, at hydrogen - 10.67%. Kasama rin sa komposisyon nito ang murang luntian, asupre, boron, bromine, carbon, fluorine at silikon. Sa komposisyon ng himpapawid, ang unang lugar ay kabilang sa nitrogen (78%) at oxygen (21%).

Ang mga di-metal tulad ng carbon, hydrogen, posporus, asupre, oxygen at nitrogen ay mahalagang mga organikong sangkap. Sinusuportahan nila ang mahalagang aktibidad ng lahat ng mga nabubuhay sa ating planeta, kabilang ang mga tao.

Mga Hindi Materyal - Mga elemento ng kemikal na bumubuo ng mga simpleng katawan na walang mga katangian na katangian ng mga metal. Ang katangian ng husay ng mga di-metal ay electronegibility.

Elektronegitidad - ito ang kakayahang polarize ang isang bond ng kemikal, upang hilahin ang karaniwang mga pares ng electron.

Ang mga hindi metal ay may kasamang 22 elemento.

1st period

Ika-3 panahon

Ika-4 na panahon

Ika-5 panahon

Ika-6 na panahon

Tulad ng nakikita mo mula sa talahanayan, ang mga hindi elemento na metal ay pangunahing matatagpuan sa kanang itaas na kanang bahagi ng periodic table.

Ang istraktura ng atom ng mga hindi metal

Ang isang tampok na tampok ng mga di-metal ay ang mas malaki (kumpara sa mga metal) electron sa panlabas na antas ng enerhiya ng kanilang mga atomo. Tinutukoy nito ang kanilang higit na kakayahang maglakip ng mga karagdagang electron at magpakita ng isang mas mataas na aktibidad na oksihenasyon kaysa sa mga metal. Partikular na malakas ang mga katangian ng oxidizing, iyon ay, ang kakayahang maglakip ng mga electron, ay ipinapakita ng mga di-metal na matatagpuan sa ika-2 at ika-3 na yugto ng mga pangkat VI-VII. Kung ihinahambing namin ang pag-aayos ng mga electron sa orbitals sa mga atomo ng fluorine, chlorine at iba pang mga halogens, maaari nating hatulan ang tungkol sa kanilang mga natatanging katangian. Ang atom ng fluorine ay walang mga libreng orbital. Samakatuwid, ang mga atom ng fluorine ay maaaring maipakita lamang ko at ng estado ng oksihenasyon - 1. Ang pinakamalakas na ahente ng oxidizing ay fluorine... Sa mga atomo ng iba pang mga halogens, halimbawa, sa chlorine atom, may mga libreng d-orbitals sa parehong antas ng enerhiya. Dahil dito, ang pag-uusok ng mga electron ay maaaring mangyari sa tatlong magkakaibang paraan. Sa unang kaso, ang kloro ay maaaring magpakita ng isang estado ng oksihenasyon ng +3 at bumuo ng hydrochloric acid HClO2, na tumutugma sa mga asing-gamot - halimbawa, potassium chlorite KClO2. Sa pangalawang kaso, ang murang luntian ay maaaring bumuo ng mga compound kung saan ang murang luntian ay +5. Ang mga nasabing compound ay kasama ang HClO3 at siya - halimbawa potassium chlorate KClO3 (Bertoletov's). Sa pangatlong kaso, ang chlorine ay nagpapakita ng isang estado ng oksihenasyon ng +7, halimbawa, sa perchloric acid HClO4 at sa mga asing-gamot nito, perchlorates (sa potassium perchlorate KClO4).

Mga istraktura ng Molecular ng mga hindi metal. Mga katangiang pisikal ng mga hindi metal

Sa isang gas na estado sa temperatura ng kuwarto ay:

Hydrogen - H2;

Nitrogen - N2;

Oxygen - O2;

Fluorine - F2;

Radon - Rn).

Sa likido - bromine - Br.

Sa solid:

Boron - B;

· Carbon - C;

Silicon - Si;

Posporus - P;

Selenium - Se;

Tellurium - Te;

Mas mayaman ito sa mga hindi metal at kulay: pula - sa posporus, kayumanggi - sa bromine, dilaw - sa asupre, dilaw-berde - sa murang luntian, bayolet - singaw ng iodine, atbp.

Ang pinaka-tipikal na mga di-metal ay may isang istraktura ng molekula, habang ang mga hindi gaanong tipikal na hindi-molekular. Ipinapaliwanag nito ang pagkakaiba sa kanilang mga pag-aari.

Komposisyon at mga pag-aari ng mga simpleng sangkap - mga hindi metal

Ang mga di-metal ay bumubuo ng parehong monoatomic at diatomic Molekyul. SA monatomiko ang mga di-metal ay may kasamang mga inert gas na praktikal na hindi tumutugon kahit sa mga pinaka-aktibong sangkap. ay matatagpuan sa pangkat VIII ng pana-panahong sistema, at ang mga formula ng kemikal ng mga kaukulang simpleng sangkap ay ang mga sumusunod: He, Ne, Ar, Kr, Xe at Rn.

Ang ilang mga di-metal na form diatomic mga molekula Ito ang H2, F2, Cl2, Br2, Cl2 (mga elemento ng pangkat VII ng periodic table), pati na rin ang oxygen O2 at nitrogen N2. Ng triatomic Ang mga molekula ay binubuo ng ozone gas (O3). Para sa mga sangkap ng mga di-metal sa isang solidong estado, mahirap na gumawa ng isang kemikal na pormula. Ang mga carbon atoms sa grapayt ay konektado sa bawat isa sa iba't ibang paraan. Mahirap na ihiwalay ang isang solong Molekyul sa mga naibigay na istraktura. Kapag nagsusulat ng mga formula ng kemikal ng naturang mga sangkap, tulad ng sa kaso ng mga metal, ipinapalagay na ang mga naturang sangkap ay binubuo lamang ng mga atomo. , sa kasong ito, nakasulat ang mga ito nang walang mga indeks: C, Si, S, atbp. Ang nasabing mga simpleng sangkap tulad ng oxygen, pagkakaroon ng parehong husay na komposisyon (parehong binubuo ng parehong elemento - oxygen), ngunit magkakaiba sa bilang ng mga atomo sa Molekyul, may iba't ibang mga katangian. Kaya, ang oxygen ay walang amoy, samantalang ang ozone ay may masangsang na amoy na nararamdaman natin sa panahon ng isang bagyo. Ang mga pag-aari ng matapang na hindi metal, grapayt at brilyante, na mayroon ding parehong husay na komposisyon, ngunit magkakaibang mga istraktura, magkakaiba ang pagkakaiba (ang grapayt ay malutong, mahirap). Kaya, ang mga pag-aari ng isang sangkap ay natutukoy hindi lamang sa pamamagitan ng husay na komposisyon nito, kundi pati na rin sa kung gaano karaming mga atomo ang nakapaloob sa isang molekula ng isang sangkap at kung paano ito nauugnay sa bawat isa. sa anyo ng mga simpleng katawan ay nasa isang solidong puno ng gas (hindi kasama ang bromine - likido). Wala silang mga pisikal na katangian ng mga metal. Ang mga matitigas na di-metal ay hindi nagtataglay ng kinang na katangian ng mga metal, kadalasang sila ay malutong, at hindi maganda ang pag-uugali at init (maliban sa grapayt). Ang mala-kristal na boron B (tulad ng mala-kristal na silikon) ay may napakataas na natutunaw (2075 ° C) at mataas na tigas. Ang koryenteng kondaktibiti ng boron ay nagdaragdag nang malaki sa pagtaas ng temperatura, na ginagawang posible upang malawak itong gamitin sa teknolohiyang semiconductor. Ang pagdaragdag ng boron sa bakal at sa mga haluang metal ng aluminyo, tanso, nikel, atbp ay nagpapabuti ng kanilang mga katangiang mekanikal. Ang mga Boride (mga compound na may ilang mga metal, halimbawa ng titan: TiB, TiB2) ay kinakailangan sa paggawa ng mga bahagi para sa mga jet engine, gas turbine blades. Tulad ng makikita mula sa Scheme 1, ang carbon - C, silikon - Si, - B ay may katulad na istraktura at mayroong ilang mga karaniwang katangian. Bilang simpleng mga sangkap, matatagpuan ang mga ito sa dalawang pagbabago - mala-kristal at walang amora. Ang mga kristal na pagbabago ng mga elementong ito ay napakahirap, na may mataas na mga natutunaw na puntos. Ang crystalline ay may mga katangian ng semiconducting. Ang lahat ng mga elementong ito ay bumubuo ng mga compound na may mga metal -, at (CaC2, Al4C3, Fe3C, Mg2Si, TiB, TiB2). Ang ilan sa kanila ay may mas mataas na tigas, halimbawa ng Fe3C, TiB. ginamit upang makabuo ng acetylene.

Mga katangian ng kemikal ng mga hindi metal

Alinsunod sa mga numerong halaga ng kamag-anak na electronegativities, ang mga oxidative non-metal ay tataas sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: Si, B, H, P, C, S, I, N, Cl, O, F.

Mga hindi metal bilang mga ahente ng oxidizing

Ang mga katangian ng oxidizing ng mga hindi metal ay ipinakita kapag nakikipag-ugnayan sila:

Sa mga metal: 2Na + Cl2 \u003d 2NaCl;

Na may hydrogen: H2 + F2 \u003d 2HF;

· Sa mga di-metal na may mas mababang electronegibility: 2P + 5S \u003d P2S5;

Sa ilang mga kumplikadong sangkap: 4NH3 + 5O2 \u003d 4NO + 6H2O,

2FeCl2 + Cl2 \u003d 2 FeCl3.

Non-metal bilang pagbabawas ng mga ahente

1. Lahat ng mga di-metal (maliban sa fluorine) ay nagpapakita ng pagbawas ng mga pag-aari kapag nakikipag-ugnay sa oxygen:

S + O2 \u003d SO2, 2H2 + O2 \u003d 2H2O.

Ang oxygen na sinamahan ng fluorine ay maaari ring magpakita ng isang positibong estado ng oksihenasyon, iyon ay, maaari itong maging isang ahente ng pagbawas. Ang lahat ng iba pang mga di-metal ay nagpapakita ng pagbawas ng mga pag-aari. Halimbawa, ang murang luntian ay hindi direktang pagsasama sa oxygen, ngunit ang mga oxide nito (Cl2O, ClO2, Cl2O2), kung saan ang kloro ay nagpapakita ng positibong estado ng oksihenasyon, maaaring makuha nang hindi direkta. Sa mataas na temperatura, direktang pinagsasama ng nitrogen sa oxygen at nagpapakita ng pagbawas ng mga katangian. Ang sulfur ay madaling gumanti nang may oxygen.

2. Maraming mga di-metal ang nagpapakita ng pagbawas ng mga pag-aari kapag nakikipag-ugnay sa mga kumplikadong sangkap:

ZnO + C \u003d Zn + CO, S + 6HNO3 conc \u003d H2SO4 + 6NO2 + 2H2О.

3. Mayroon ding mga tulad reaksyon, kung saan ang parehong di-metal ay kapwa isang ahente ng oxidizing at isang ahente ng pagbawas:

Cl2 + H2O \u003d HCl + HClO.

4. Ang fluorine ay ang pinaka tipikal na hindi metal, na hindi nailalarawan sa pamamagitan ng pagbawas ng mga katangian, iyon ay, ang kakayahang magbigay ng mga electron sa mga reaksyong kemikal.

Mga hindi compound na compound

Ang mga di-metal ay maaaring bumuo ng mga compound na may iba't ibang mga intramolecular bond.

Mga uri ng mga compound ng mga hindi metal

Ang mga pangkalahatang pormula ng mga hydrogen compound ng mga pangkat ng pana-panahong sistema ng mga sangkap ng kemikal ay ibinibigay sa talahanayan:

Kabuuang mga chalcogenes.

Sa pangunahing subgroup ng ikaanim na pangkat ng pana-panahong talahanayan ng mga elemento. I. Mendeleev, may mga elemento: oxygen (O), sulfur (S), siliniyum (Se), (Te) at (Po). Ang mga elementong ito ay sama-sama na tinawag na chalcogenes, na nangangahulugang "pagbubuo ng mineral".

Sa subgroup ng mga chalcogenes, mula sa itaas hanggang sa ibaba, na may pagtaas ng atomic charge, natural na nagbabago ang mga katangian ng mga elemento: bumababa ang kanilang mga non-metal na katangian at tumataas ang kanilang mga metal na katangian. Kaya - isang tipikal na hindi metal, at polonium - isang metal (radioactive).

Gray selenium

Produksyon ng mga photovoltaic cell at electric current rectifier

Sa teknolohiya ng semiconductor

Ang biological na papel ng chalcogenes

Ang sulfur ay may mahalagang papel sa buhay ng mga halaman, hayop at tao. Sa mga organismo ng hayop, ang asupre ay kasama sa halos lahat ng mga protina, sa mga naglalaman ng asupre - at, pati na rin sa komposisyon ng bitamina B1 at ng hormon na insulin. Sa kakulangan ng asupre sa mga tupa, ang paglago ng lana ay nagpapabagal, at ang mahinang balahibo ay nabanggit sa mga ibon.

Sa mga halaman, ang pinaka-natupok na asupre ay repolyo, litsugas, spinach. Ang mga pod ng mga gisantes at beans, labanos, turnip, sibuyas, malunggay, kalabasa, pipino ay mayaman din sa asupre; mahirap sa asupre at beets.

Sa mga tuntunin ng mga katangiang kemikal, ang siliniyum at Tellurium ay halos kapareho ng asupre, ngunit sa physiologically sila ang mga antagonist nito. Napakaliit na halaga ng siliniyum ang kinakailangan para gumana nang maayos ang katawan. Ang siliniyum ay may positibong epekto sa cardiovascular system, mga pulang selula ng dugo, nagdaragdag ng mga immune na katangian ng katawan. Ang isang mas mataas na halaga ng siliniyum ay nagdudulot ng isang sakit sa mga hayop, na ipinakita sa emaciation at pag-aantok. Ang kakulangan ng siliniyum sa katawan ay humahantong sa pagkagambala ng puso, mga organ ng paghinga, tumataas ang katawan at maaaring maganap. Ang siliniyum ay may malaking epekto sa mga hayop. Halimbawa, sa usa, na nakikilala ng mataas na visual acuity, ang retina ay naglalaman ng 100 beses na higit na siliniyum kaysa sa ibang mga bahagi ng katawan. Sa mundo ng halaman, ang lahat ng mga halaman ay naglalaman ng maraming siliniyum. Lalo na isang malaking halaman ang naipon nito.

Ang papel na ginagampanan ng pisyolohikal na Tellurium para sa mga halaman, hayop at tao ay napag-aralan nang mas mababa kaysa sa selenium. Nabatid na ang Tellurium ay hindi gaanong nakakalason kaysa sa siliniyum, at ang mga compound ng Tellurium sa katawan ay mabilis na nabawasan sa elemental na Tellurium, na pinagsasama din sa mga organikong sangkap.

Pangkalahatang mga katangian ng mga elemento ng subgroup ng nitrogen

Ang pangunahing subgroup ng ikalimang pangkat ay may kasamang nitrogen (N), posporus (P), arsenic (As), antimony (Sb) at (Bi).

Mula sa itaas hanggang sa ibaba, sa subgroup mula sa nitrogen hanggang sa bismuth, ang mga di-metal na katangian ay bumababa, habang ang mga metal na katangian at ang radius ng mga atomo ay tumataas. Ang nitrogen, posporus, arsenic ay hindi mga metal, at kabilang sa mga metal.

Nitrogen subgroup