Тема. Загальна характеристика неметалічних елементів. Неметали як прості речовини. Явище алотропії, алотропні видозміни  Карбону, Сульфуру та Фосфору. Значення озонового шару для життя організмів на землі

Поширення неметалічних елементів у природі, застосування неметалів. Поняття про адсорбцію. Основні фізичні та хімічні властивості неметалів.

План.

1. Загальна характеристика неметалічних елементів.
2. Поширення неметалічних елементів у природі, застосування неметалів.
3. Поняття про адсорбцію. Основні фізичні та хімічні властивості неметалів.
4. Неметали як прості речовини.
5. Явище алотропії, алотропні видозміни Карбону, Сульфуру та Фосфору.
6. Значення озонового шару для життя організмів на землі.

Мета.

Неметалічні елементи та їх розташування в періодичній системі.Особливість будови атомів неметалічних елементів одного періоду та однієї підгрупи.Фізичні й хімічні властивості простих речовин неметалів. Зумовленість властивостей неметалів і сполук неметалічних елементів будовою атомів. Алотропію й алотропні видозміни. Адсорбцію й адсорбенти. Поширення неметалічних елементів у природі, застосування їх сполук. Найважливіші оксиди, гідрати оксидів і солі Карбону, Нітрогену, Сульфуру, Фосфору.

Що спільного та чим відрізняється будова електронних оболонок атомів неметалічних елементів одного періоду й однієї підгрупи.

Алотропія — явище існування одного й того самого хімічного елемента у вигляді кількох простих речовин, що відрізняються між собою будовою та властивостями.

Алотропні видозміни — це прості речовини, утворені одним хімічним елементом.

Алотропні видозміни Оксигену. Кисень і озон відомі вам з уроків природознавства та хімії в основній школі. Порівняємо склад і властивості цих простих речовин

Ознаки порівняння

Загальні фізичні властивості неметалів.

За нормальних умов неметали водень Н2, фтор F2, хлор Cl2,кисень O2, озон О3, азот N2 та інертні гази (гелій He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe, радон Rn) пе ребувають у газоподібному агрегатному стані, бром Вr2 — рідина, а решта

неметалів — тверді речовини. Неметали відрізняються за кольором. Так, водень, кисень, азот — безбарвні гази; фтор — блідожовтий, а хлор —жовтозелений отруйний газ з різким специфічним запахом; бром — темночервона рідина, жовтобурі пари якої мають різкий, подразливий запах, а при потраплянні на шкіру викликають сильні опіки. Фосфор червоний — тверда речовина червоного кольору, фосфор білий — тверда речовина білого кольору.

Серед алотропних  видозмін Фосфору найбільш поширені: білий фосфор(молекулярна будова кристалічної ґратки), червоний і чорний фосфор (атомна будова кристалічної ґратки). Усі вони — тверді речовини з кольором, зазначеним у назві. Змінюючи температуру, одну алотропну видозміну Фос фору можна за кілька годин перетворити на іншу.

Білий фосфор — безбарвна, з часниковим запахом, воскоподібна речовина, що світиться в темряві, дуже отруйна, самозаймається на повітрі при температурі +50 °С. Унаслідок високої хімічної активності його зберігають під водою і по можливості в темряві.

Червоний фосфор порівняно з білим стійкіший до нагрівання, без запаху, менш реакційно здатний і неотруйний. Його використовують у виробництві сірників (входить до складу намазки сірникової коробки). При швидкому проведенні головкою сірника по намазці фосфор окиснюється наявною в головці речовиною калій хлоратом KClO₃. Від цього інша речовина головки — сірка — загорається й підпалює дерев’яну частину сірника.

Чорний фосфор має подібну з графітом будову і проводить електричний струм.

Природною алотропною видозміною Сульфуру є ромбічна сірка. Це лимонножовта, крихка, кристалічна речовина без запаху, нерозчинна у воді. Назва пов’язана з тим, що її кристали мають форму октаедра зі зрізаними кутами.

Взаємодія неметалів з металами:

2Mg + O2 = 2MgO (магній оксид)

6Li + N2 = 2Li3N (літій нітрид)

2Аl + 3Cl2 = 2АlCl3 (алюміній хлорид)

Ca + H2 = CaH2 (кальцій гідрид)

Fe + S = FeS (ферум (ІІ) сульфід)

Взаємодія неметалів з киснем:

C + О2 = CO2 (карбон(ІV) оксид)

Взаємодія неметалів із воднем:

Н2 + Сl2 = 2НСl (гідроген хлорид, або хлороводень)

Н2 + S = Н2S (гідроген сульфід, або сірководень)

Взаємодія неметалів з іншими неметалами.

Окрім взаємодії з киснем і воднем, неметали взаємодіють також з іншими неметалами, наприклад:

С + 2S = CS2 (карбон(IV) сульфід)

Si + 2Cl2 = SiCl4 (силіцій(IV) хлорид)

Адсорбція — здатність одних речовин утримувати на своїй поверхні частинки інших речовин.

Регенерація — повернення адсорбенту (наприклад, вугіллю) здатності адсорбувати речовини

Застосування неметалів:

Водень

виробництво амоніаку, хлоридної кислоти, метанолу, перетворення рідких жирів на тверді, зварювання та різання тугоплавких металів, відновлення металів з руд

Сірка

одержання сульфатної кислоти, виготовлення гуми з каучуку, виробництво сірників і чорного пороху, виготовлення лікарських препаратів

Бор

складова нейтронопоглинаючих матеріалів ядерних реакторів, захист поверхонь сталевих виробів від корозії, у напівпровідниковій техніці, виготовлення перетворювачів теплової енергії в електричну

Азот

газуватий — для виробництва амоніаку, створення інертного середовища при зварюванні металів, у вакуумних установках, електричних лампах; рідкий — як холодоагент у моро зильних установках, медицині

Фосфор

білий — для виробництва червоного фосфору; червоний — для виробництва сірників

Силіцій (кремній)

в електроніці й електротехніці для виготовлення схем, діодів, транзисторів, фотоелементів, виготовлення сплавів

Хлор

виробництво хлоридної кислоти, багатьох органічних розчинників, ліків, мономерів для виробництва пластмас, відбілювачів; як дезінфікуючий засіб

Вуглець

графіт — ливарне, металургій не, радiотехнiчне виробництво; виготовлення акумуляторів; адсорбція; у нафтогазодобувній промисловості для проведення бурових робіт; виготовлення антикорозійних покриттів; різних змазок, що зменшують силу тертя; алмаз — виготовлення інструментів для буріння й різання, абразивний матеріал, ювелірні прикраси.