Основы неорганической химии

Определение
Немета́ллы — химические элементы с типично неметаллическими свойствами, которые занимают правый верхний угол Периодической системы. Расположение их в главных подгруппах соответствующих периодов следующее:

Химические свойства
Для атомов неметаллов, а следовательно, и для образованных ими простых веществ характерны как окислительные, так и восстановительные свойства.
F2 ˃ O3 ˃ Cl2 ˃ O2 ˃ I2 ˃ C ˃ Si ˃ P ˃ N2 ˃ S ˃ H2
Увеличиваются окислительные свойства
Увеличиваются восстановительные свойства

Окислительные свойства
сульфид
натрия
хлорид
железа(III)
нитрид
магния

Окислительные свойства
сероводород
хлороводород
аммиак
t◦
свет
p,t◦, катал.

Окислительные свойства
H, Si, As, P, Se, C, S, I, Br, Cl, N, O, F
Усиление электроотрицательности
сульфид
фосфора (V)

Окислительные свойства

Окислительные свойства

Окислительные свойства
свет

Восстановительные свойства
t◦
t◦
несолеобразующий
оксид
солеобразующий
кислотный оксид

Восстановительные свойства
t◦
t◦

Восстановительные свойства

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С КИСЛОТАМИ
Концентрированная серная кислота очень активно взаимодействует с неметаллами, окисляя их до высшей степени окисления.
Реакцию растворения углерода в горячей концентрированной серной кислоте можно представить уравнением:
С + 2 Н2SO4 = СО2 + 2 SO2 + 2 Н2О
При окислении серы горячей концентрированной серной кислотой в качестве продукта окисления и продукта восстановления образуется диоксид серы:
S + 2 Н2SO4 = 3 SO2 + 2 Н2О

Азотная кислота
как сильный окислитель окисляет неметаллы до соответствующих кислот. Концентрированная (более 60%) азотная кислота восстанавливается до NO2, при концентрации 15-20% - до NO:
4HNO3 + C → CO2 + 2 H2O + 4 NO2
5 HNO3 + 3 P + 2 H2O → 3 H3PO4 + + 5 NO

Химические свойства

Химические свойства
Чем левее стоит металл в этом ряду, тем более сильным восстановителем он является.
Каждый металл способен вытеснять (восстанавливать) из солей в растворе те металлы, которые в ряду напряжений стоят после него (правее).
Металлы, находящиеся в ряду напряжений левее водорода, способны вытеснять его из кислот в растворе.
Восстановительная активность металла, определённая по электрохимическому ряду, не всегда соответствует положению его в Периодической системе. Это объясняется тем, что при определении положения металла в ряду напряжений учитывают не только энергию отрыва электронов от отдельных атомов, но и энергию, затрачиваемую на разрушение кристаллической решётки, а также энергию, выделяющуюся при гидратации ионов.

Металлы, являющиеся самыми сильными восстановителями (щелочные и щелочноземельные), в любых водных растворах взаимодействуют прежде всего с водой.
Например, литий более активен в водных растворах, чем натрий (хотя по положению в Периодической системе Na – более активный металл). Дело в том, что энергия гидратации ионов Li+ значительно больше, чем энергия гидратации Na+ , поэтому первый процесс является энергетически более выгодным.
Химические свойства

МЕ
Т
А
Л
Л
Ы
Простые вещества
Сложные вещества
+ HaL2
Оксиды, искл. Ще Ме, кроме Li
+O2
+ H2
+ S
Соли, галогениды
Гидриды (щелочные и щелочноземельные металлы)
Соли, сульфиды (t0)
+ H2O
Активные Ме образуют MeOH+H2
Ме ср. активности реагируют с парами воды, образуя MexOy+H2
+ растворы кислот
Соль + водород
(Ме, стоящие до H2)
+ растворы солей
Соль + менее активный Ме (искл.
щелочные и щелочноземельные металлы)
+ расплавы амф. оксидов и солей
Соль + менее активный Ме
MexOy + менее активный Ме

Задание 2. Заполните таблицу: Химические свойства металлов
Примечание: используйте для ответа знаки «+» реагирует и «-» не реагирует

Проверь себя!

Взаимодействие металлов с кислородом
пероксид
натрия
оксид натрия
(основный оксид)
оксид лития
оксид кальция
t◦
t◦

Взаимодействие металлов с неметаллами
хлорид магния
хлорид железа (III)
гидрид кальция
t◦

Взаимодействие металлов с неметаллами
нитрид лития
сульфид железа (II)
t◦

Взаимодействие металлов со сложными веществами
гидроксид натрия
гидроксид бария
гидроксид алюминия

Взаимодействие металлов со сложными веществами
гидроксид магния
t◦
H2O, пар
железная окалина

Взаимодействие металлов со сложными веществами

С солями менее активных металлов в растворе. В результате такой реакции образуется соль более активного металла и выделяется менее активный металл в свободном виде. Например:
Fe0 + Cu+2SO4 =Fe+2SO4 + Cu
Нужно помнить, что реакция идёт в тех случаях, когда образующаяся соль растворима. Вытеснение металлов из их соединений другими металлами впервые подробно изучил Н.Н. Бекетов – русский физик-химик.
Взаимодействие металлов со сложными веществами