§ 12. Общая характеристика неметаллов

Исследуем вместе

Сравниваем атомы третьего периода

Выбирай элемент. Таблица подсветит его положение, а справа появятся оболочки и связь с химическими свойствами.

Учебная схема: размеры, цвета и расстояния условны. Переключатели показывают объяснённые примеры, оценка здесь не выставляется.

Металлические и неметаллические свойства

Металлические свойства связывают со способностью отдавать внешние электроны. В периоде они в целом ослабевают слева направо, а неметаллические усиливаются. В главной группе металлические свойства обычно усиливаются сверху вниз.

Это общие направления, позволяющие сравнить близкие элементы. Реальные свойства вещества зависят также от строения и условий. Нельзя свести все реакции к одному числу радиуса или объявить тенденцию без исключений. Неметаллы главным образом расположены в правой верхней части таблицы; водород занимает особое место. Граница с металлами условна: некоторые элементы проявляют промежуточные свойства.

По периоду →

Металлические ослабевают; неметаллические усиливаются.

По главной группе ↓

Металлические обычно усиливаются.

Изменение электронного строения связано с изменением химических свойств. Периодические тенденции используют как обоснованный ориентир.

Внешняя конфигурация объединяет группу

Li имеет внешнюю запись 2s¹, Na — 3s¹. Разные уровни, но одинаковый тип внешнего заполнения объясняет сходство щелочных металлов. Для F и Cl внешние записи 2s²2p⁵ и 3s²3p⁵.

Внешняя оболочка определяет многие возможные изменения при образовании связей. При этом полный атом включает и внутренние электроны. Сокращённая внешняя запись удобна для сравнения, но не заменяет полный подсчёт.

Элемент	Внешних электронов	Характерные степени
C	4	−4, +2, +4
N	5	−3, +3, +5
S	6	−2, +4, +6
Cl	7	−1, +1, +3, +5, +7

Сходные внешние конфигурации объясняют родство элементов группы. Внутренние оболочки при этом могут различаться.

Периодическая система химических элементов

В периодической системе находят символы элементов и значения относительных атомных масс.

Cepheus · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

Кристалл серы
Сера — пример твёрдого простого вещества неметалла.
Aram Dulyan · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

Сумма в нейтральном соединении равна нулю

В H₂SO₄ два H дают +2, четыре O дают −8. Для нейтральности S должен дать +6: 2 · (+1) + x + 4 · (−2) = 0. Поэтому степень окисления серы +6.

Учитывают индексы всех атомов. Для Fe₂O₃ уравнение 2x + 3 · (−2) = 0 даёт x = +3. Нельзя приписать каждому Fe значение +6, забыв, что железа два атома. В конце полезно проверить: 2 · (+3) + 3 · (−2) = 0, поэтому заряд всей формульной единицы скомпенсирован. Для серы характерны −2, +4 и +6: эти значения встречаются соответственно в H₂S, SO₂ и SO₃. Правило высшей степени по номеру группы имеет исключения, в частности для O и F.

Назначить известные

H +1, O −2.

Умножить на индексы

2 · (+1) и 4 · (−2).

Найти неизвестное

x = +6 для S.

Алгебраическая сумма степеней окисления нейтрального соединения равна нулю. Индексы учитывают как множители вкладов.

От элемента к соединениям

Высший оксид магния MgO — основной, соответствующий гидроксид Mg(OH)₂ — основание. С кислотами они дают соли и воду. MgO + 2HCl → MgCl₂ + H₂O подтверждает основной характер оксида.

Для серы характеристика иная: группа 16, внешняя оболочка 3s²3p⁴, высший оксид SO₃ кислотный, соответствующая кислота H₂SO₄. Так один план позволяет сопоставить металл и неметалл. Уравнение реакции служит проверкой сделанного вывода.

Mg

MgO и Mg(OH)₂

S

SO₃ и H₂SO₄

Характеристика включает формулы и свойства типичных соединений. Один план подходит для сравнения металла и неметалла.

Соберём главное

Шесть выводов

01Изменение электронного строения связано с изменением химических свойств. Периодические тенденции используют как обоснованный ориентир.

02Сходные внешние конфигурации объясняют родство элементов группы. Внутренние оболочки при этом могут различаться.

03Алгебраическая сумма степеней окисления нейтрального соединения равна нулю. Индексы учитывают как множители вкладов.

04Характеристика включает формулы и свойства типичных соединений. Один план подходит для сравнения металла и неметалла.

05Внешняя оболочка определяет многие возможные изменения при образовании связей. При этом полный атом включает и внутренние электроны.

06Для серы характеристика иная: группа 16, внешняя оболочка 3s²3p⁴, высший оксид SO₃ кислотный, соответствующая кислота H₂SO₄. Так один план позволяет сопоставить металл и неметалл.

Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5

1. Где главным образом расположены неметаллы?

Справа вверху таблицыТолько слева внизуТолько в группе 1Только в периоде 1

2. Сколько внешних электронов у S?

16628

3. Степень окисления S в H₂S?

+4+6−2+2

4. Степень окисления S в SO₂?

−20+6+4

5. Степень окисления S в SO₃?

+6+3−60

6. Что определяет сходство главной группы?

Одинаковое число всех электроновВнешняя электронная конфигурацияОдинаковая масса атомаОдинаковый цвет

7. Как обычно меняются неметаллические свойства слева направо в периоде?

Не изменяютсяИсчезают у всех элементовУсиливаютсяОслабевают всегда

8. Для каких элементов простое правило высшей степени по группе требует исключений?

Только NaТолько MgТолько AlO и F

9. Чему равна сумма степеней окисления в нейтральном соединении?

0+1 всегда−1 всегдаЧислу атомов

10. Почему блеск не определяет класс элемента?

Класс определяется освещениемНекоторые неметаллические вещества тоже блестятВсе газы блестятБлеск есть только у золота

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Химия, 9 класс», § 12. Материал переработан для объяснения; источник: 9 класс. Химия — § 12. Общая характеристика неметаллов.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.

Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.

Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах