02. Строение атомов и свойства химических элементов неметаллов

Положение химических элементов-неметаллов в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева

Из более сотни известных химических элементов простые вещества неметаллы образуют элемента, причем все они находятся в главных подгруппах.

Элементы-неметаллы находятся в правом верхнем углу Периодической таблицы, в главных подгруппах выше диагонали бериллий – астат. Причем с увеличением номера главной подгруппы число неметаллов в ней закономерно увеличивается на один (рис. 1).

Особенности строения атомов неметаллов

Неметаллические свойства связаны со способностью атомов элементов присоединять к себе электроны. Притяжение внешних электронов к ядру тем сильнее, чем меньше размеры атома и больше заряд ядра. В периоде с ростом заряда ядра от элемента к элементу радиус атома уменьшается, сильнее становится притяжение внешних электронов к ядру и неметаллические свойства усиливаются. Вместе с тем от периода к периоду радиус атома увеличивается из-за увеличения числа электронных слоев, и ядра этих атомов все слабее притягивают к себе внешние электроны. Поэтому с ростом номера периода в нем уменьшается количество элементов-неметаллов.

На внешнем электронном слое в атомах неметаллов большее число электронов, чем в атомах металлов. Электроотрицательность атомов неметаллов существенно выше, чем атомов металлов.

Особенности строения элементов VIII-A подгруппы

Элементы VIII-А подгруппы завершают каждый период.

Особенностью строения атомов неона, аргона, криптона, ксенона и радона является устойчивый восьмиэлектронный внешний слой (октет), а гелия – двухэлектронный (дуплет). При обычных условиях их простые вещества, как правило, не вступают в химические реакции и представляют собой одноатомные газы. Поэтому их часто называют инертными, или благородными, газами. Последнее название более целесообразно, так как известны некоторые соединения этих элементов (например, оксид ксенона, фторид радона и др.).

Изменение свойств неметаллов в группах

В группах с увеличением заряда ядра увеличивается радиус атома, т. к. растет число электронных слоев в атоме. Следовательно, способность притягивать электроны, электроотрицательность и окислительные свойства уменьшаются.

В периодах же, наоборот, с увеличением заряда ядра электроотрицательность и окислительные свойства увеличиваются, т. к. уменьшается радиус атома.

Самый электроотрицательный элемент – это фтор. Поэтому он и самый активный неметалл.

Изменение некоторых свойств элементов неметаллов рассмотрено в таблице ниже на примере элементов третьего периода.

Таблица. Сравнение свойств неметаллов третьего периода

Распространенность в природе

Распространенность неметаллов в космосе и на земле различна.

Самый распространенный элемент земной коры – кислород, он составляет примерно половину общей массы элементов, образующих земную кору (). Кислород также является составной частью атмосферы, он занимает ее объема.

Вторым по распространенности на земле элементом является кремний. Его в земной коре по массе. Кремний с кислородом образует самые разнообразные природные соединения вследствие своего особенного родства с кислородом.

К распространенным элементам неметаллам следует отнести и азот. В земной коре его по массе, а в атмосфере – по объему.

Водород распространен в земной коре незначительно – всего по массе. Но во Вселенной он является господствующим элементом. Его особая роль в жизни Вселенной заключается в том, что водород является источником энергии, питающей Солнце и другие звезды.

В значительно меньших количествах, чем перечисленные элементы, в природе встречаются углерод, фосфор, сера. Но эти элементы наряду с кислородом, углеродом и водородом входят в состав живых организмов и выполняют важные биологические функции. Поэтому их называют биогенными элементами.

Подведение итогов урока

Из материалов урока вы узнали, почему химических элементов-неметаллов намного меньше, чем металлов, как различаются по строению атомы металлов и неметаллов, а также какими свойствами обладают неметаллические элементы.

Список литературы

1. Оржековский П. А. Химия: 9-й класс: учеб для общеобр. учрежд. / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, М. М. Шалашова. – М.: Астрель, 2013 (§16).

2. Рудзитис Г. Е. Химия: неорган. химия. Орган.химия: учеб. для 9 кл. / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009 (§§7, 15, 24).

3. Хомченко И. Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008.

4. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В. А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.

Домашнее задание

1. с. 113 №№ 3–6 из учебника П. А. Оржековского «Химия: 9-й класс» / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, М. М. Шалашова. – М.: Астрель, 2013.

2. Почему элементов неметаллов значительно меньше, чем металлов?

3. Сравните свойства простых веществ, образованных элементами V-А подгруппы – азотом и фосфором.