У какого элемента наиболее ярко выражены окислительные свойства

I. Физические свойства неметаллов

Видео: “Физические свойства неметаллов”

Для неметаллов — простых веществ более характерно различие свойствах (физических и химических), чем их общность. Разнообразие свойств неметаллов объясняется, тем, что неметаллы могут иметь два типа кристаллической решетки: молекулярную (все газы, белый фосфор, сера, йод) и атомную (бор, кристаллический кремний, алмаз, графит). Для сравнение – металлы имеют металлическую кристаллическую решетку.

Физические свойства простых веществ – неметаллов.

1. Для неметаллов (простых веществ) характерны все 3 агрегатных состояния при обычных условиях (сравнить – все металлы, кроме ртути, в обычных условиях твердые вещества).

1. Твердые вещества: различные модификации серы, йод кристаллический, графит, фосфор, уголь активированный, кристаллический или аморфный кремний, бор.

а. единственное жидкое при обычных условиях простое вещество – это бром.

б. Газообразные вещества – неметаллы – это О2, N2, H2, Cl2, F2.

2. Для неметаллов характерна разнообразная цветовая гамма: белый — фосфор, черный — фосфор, графит, красный — фосфор, бром, желтый – сера, фиолетовый – йод, бесцветный – кислород, азот, водород. (Почти все металлы имеют серебристо-белый цвет).

3. Температуры плавления: от 38000 С (графит) до -2100 С (азот). Для сравнения – металлы: от 33800 С (вольфрам) до -38,90 С (ртуть).

4. Некоторые неметаллы электропроводны (графит, кремний), имеют металлический блеск (йод, графит, кремний). По этим признакам напоминают металлы, но все они – хрупкие вещества.

II. Химические свойства неметаллов

Интерактивная схема: “Химические реакции неметаллов”

Химические элементы-неметаллы могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства, в зависимости от химического превращения, в котором они принимают участие.

Атомы самого электроотрицательного элемента – фтора – не способны отдавать электроны, он всегда проявляет только окислительные свойства, другие элементы могут проявлять и восстановительные свойства, хотя намного в меньшей степени, чем металлы. Наиболее сильными окислителями являются фтор, кислород и хлор, преимущественно восстановительные свойства проявляют водород, бор, углерод, кремний, фосфор, мышьяк и теллур. Промежуточные окислительно-восстановительные свойства имеют азот, сера, йод.

1. Взаимодействие с простыми веществами

• Взаимодействие с металлами:

2Na + Cl2 = 2NaCl

Fe + S = FeS

6Li + N2 = 2Li3N

2Ca + O2 = 2CaO

в этих случаях неметаллы проявляют окислительные свойства, они принимают электроны, образуя отрицательно заряженные частицы.

• Взаимодействие с другими неметаллами:

а) взаимодействуя с водородом, большинство неметаллов проявляет окислительные свойства, образуя летучие водородные соединения – ковалентные гидриды:

3H2 + N2 = 2NH3

H2 + Br2 = 2HBr

б) взаимодействуя с кислородом , все неметаллы, кроме фтора, проявляют восстановительные свойства:

S + O2 = SO2

4P + 5O2 = 2P2O5

в) при взаимодействии с фтором фтор является окислителем, а кислород – восстановителем:

2F2 + O2 = 2OF2

г) неметаллы взаимодействуют между собой, более электроотрицательный металл играет роль окислителя, менее электроотрицательный – роль восстановителя:

S + 3F2 = SF6

C + 2Cl2 = CCl4

2. Взаимодействие со сложными веществами

• Многие неметаллы проявляют восстановительные свойства при взаимодействии со сложными веществами:ZnO + C = Zn + CO, S + 6HNO3 конц = H2SO4 + 6NO2 + 2H2О
• Существуют и такие реакции, в которых один и тот же неметалл является одновременно и окислителем и восстановителем:

Cl2 + H2О = HCl + HClO

III. Общие способы получения неметаллов

1. Физические методы получения неметаллов

В качестве сырья для получения ряда неметаллов в промышленности используют воздух.

Сначала при пониженной температуре и повышенном давлении воздух сжижают. Затем, используя перегонку (дистилляцию), из жидкого воздуха получают азот N2, кислород O2  и аргон Ar. В ходе перегонки первым испаряется азот (при температуре −196°C), потом — аргон (при −186°C) и последним — кислород (при температуре −183°C).

Промышленная установка для разделения воздуха методом перегонки.

Аналогично от нелетучих примесей отделяют встречающуюся в природе самородную серу. Для этого руду нагревают выше +450°C и пары кипящей серы S конденсируют.

2. Химические методы получения неметаллов

Химические методы получения неметаллов связаны с проведением окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых неметаллические химические элементы могут как повышать, так и понижать степень окисления.

Например, хлор Cl2 в промышленности получают путём электролиза раствора хлорида натрия NaCl. При пропускании постоянного электрического тока через раствор этого вещества, протекает химическая реакция:

2NaCl−1+2H2O → 2NaOH+H2↑+Cl02↑

Для того, чтобы получить кремний Si, в промышленности в электрических печах прокаливают смесь песка  SiO2 с коксом C. При этом протекает химическая реакция:

SiO2+2C→t° Si0+2CO↑

Лабораторные способы получения неметаллов также связаны с проведением окислительно-восстановительных реакций. Чаще всего это либо реакции разложения, либо реакции замещения.

Например, кислород O2 в лабораторных условиях можно получить путём разложения пероксида водородаH2O2. Протекает реакция разложения:

2H2O2−1→ 2H2O+O20↑

Водород H2 в лаборатории можно получить, используя цинк Zn и соляную кислоту HCl. Протекает реакция замещения:

IV. Тест

Выполните тест. Выберите букву, соответствующую правильному ответу, и прочтите фразу-напутствие на следующий урок.

1. Где расположены химические элементы – неметаллы в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева:

у) в главных подгруппах

ф) в побочных подгруппах

х) в главных и побочных подгруппах

2. Какая электронная формула отражает строение атома неметалла:

г)…2s1

д) …3s23p5

е) …4s2 

3. Какой из атомов неметаллов не может переходить в возбужденное состояние:

а) азот

б) хлор

в) сера

4. Молекула аллотропного видоизменения кислорода – озона:

х) одноатомна

ц) полимерна

ч) трехатомна

5. Какой вид химической связи в простых веществах, образованных атомами неметаллов:

ж) ковалентная полярная

з) ионная

и) ковалентная неполярная

6. Какой тип кристаллической решетки у (Si)n:

а) молекулярна

б) ионная

в) атомная

7. Какую степень окисления имеет азот в соединении HNO3:

п) +3

р) +5

с) -3

8. Какой из перечисленных элементов обладает наиболее ярко выраженными окислительными свойствами:

а) кислород

б) хлор

в) сера

9. Как изменяется химическая активность неметаллов в периоде:

а) уменьшается

б) увеличивается

в) не изменяется

10. Как изменяются кислотные свойства водородных соединений неметаллов в ряду: NH3 – H2S – HCl :

н) ослабевают

о) усиливаются

п) не изменяются

11. Какой из перечисленных оксидов обладает наиболее ярко выраженными кислотными свойствами:

р) SiO2

с) P2O5

т) Cl2O7

12. Какая из перечисленных кислот самая сильная:

е) HClO4

ж) H2SO4

з) H3PO4

13. С каким настроением Вы пришли на урок:

!) хорошим

-) плохим

?) отвратительным

ЦОРы

Видео: “Физические свойства неметаллов”

Интерактивная схема: “Химические реакции неметаллов”